Étude structurale par spectroscopie d'absorption X des nanoparticules d'oxyde d'alcalinoterreux réactifs : application à la destruction de gaz polluants et toxiques

X ray absorption spectroscopy structural study of reactive alkaline earth nanoparticles : application to the destruction of polluant and toxic gazes

• Auteur / Autrice : Mouad Benzakour
• Direction : Jacques Moscovici, Alain Michalowicz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Surfaces et interfaces
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 12

Mots clés

Mots clés contrôlés

Placage (métallurgie)

Spectrométrie EXAFS

Métaux alcalinoterreux

Nanoparticules

Résumé

Les nanoparticules d'oxyde d'alcalino-terreux permettent de décomposer et de stocker les fractions polluantes et toxiques des composés tels que CC1 et S0 avec une efficacité exceptionnelle. Pour améliorer le rendement des réactions, il est possible d'enrober les nanoparticules par un oxyde métallique de surface. En raison de la faible quantité de cet enrobage et du désordre des nanoparticules, leur caractérisation structurale nécessite la spectroscopie d'absorption des Rayons X. L'étude EXAFS aux seuils du calcium, du magnésium et du chlore dans les nanoparticules de CaO et MgO permet de caractériser le désordre, comparativement aux micro-cristaux et montre que la fraction polluante est bien piégée sous forme de chlorure. L'environnement du fer de l'enrobage avant et après réaction confirme son rôle catalytique de surface pour CaO. Au contraire, le fer de l'enrobage diffuse à l'intérieur des nanoparticules de MgO en site de substitution de Mg et ne réagit pas comme catalyseur

Aikaline earth nanoparticles allow very efficient decomposit and storing of polluant and toxic gazes such as CC1 and S0 The reaction rate is dramatically enhanced when the nanoparticles are coated with surface metallic oxides. Due to the small concentration of this coating and the structural disorder, the structural characterization of these nanoparticules must be done with X Ray Absorption Spectroscopy. The EXAFS study of the CaO and MgO nanoparticules at the Ca, Mg and Cl K-edges lead to the disorder characterization compared to the micro-crystals structures and confirm that the polluting fraction is trapped as chlorides. The iron coating local structure on CaO before and after reaction confirms its catalytic role. On the contrary, iron diffuses in the MgO nanoparticules in substitution site and does not act as a catalyst.