Modélisation ab initio des silicates, aluminosilicates et silicoaluminophosphates : étude structurale et dynamique des sites acides de Bronsted dans Hssz-13 et Hsapo-34 - Université de Lorraine Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1998

Ab initio modeling of silicates, aluminosilicates and silicoaluminiphosphates. Structural and dynamical study of the Bronsted acid sites in Hssz-13 and Hsapo-34

Modélisation ab initio des silicates, aluminosilicates et silicoaluminophosphates : étude structurale et dynamique des sites acides de Bronsted dans Hssz-13 et Hsapo-34

Résumé

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L'utilisation des zéolithes est à la base de nombreuses applications industrielles (catalyseurs, tamis moléculaires, échangeurs d'ions, etc.). En particulier, l'acidité de ces systèmes va être responsable de l'activation de nombreuses réactions catalytiques. Nous proposons une étude théorique des sites acides de Bronsted au sein de tels systèmes. Pour modéliser le mieux possible le comportement d'un tel système, nous avons en recours à des calculs ab initio périodiques. Après avoir optimisé les paramètres de nos simulations grâce à l'étude de systèmes de plus petite taille (quartz, cristobalite, stishovite, etc.), nous avons considéré les effets de la substitution et de la protonation sur la géométrie de hssz-13 et de son homologue silicoaluminophosphate hsapo-34. Nous avons par ailleurs calculé, en prenant en compte l'anharmonicité des vibrateurs, les fréquences d'élongation oh pour les différents sites. Ceci permet de confirmer ou de prédire l'attribution des pics des spectres expérimentaux. Nous avons également étudié de manière statique et dynamique l'interaction des sites acides avec une molécule d'eau jouant le rôle d'accepteur de proton. En particulier, après avoir effectué des simulations de dynamiques moléculaires ab initio, nous montrons qu'il est nécessaire d'avoir deux molécules d'eau au sein de la cage zeolithique afin d'assister à un transfert de proton entre la zéolithe et l'eau. Ce niveau de calcul confirme ou infirme les résultats de modélisations plus sommaires, permettant ainsi de distinguer les paramètres essentiels à une bonne description des phénomènes impliqués.
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Identifiants

  • HAL Id : tel-01747561 , version 1

Citer

Yannick Jeanvoine. Modélisation ab initio des silicates, aluminosilicates et silicoaluminophosphates : étude structurale et dynamique des sites acides de Bronsted dans Hssz-13 et Hsapo-34. Chimie. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 1998. Français. ⟨NNT : 1998NAN10251⟩. ⟨tel-01747561⟩
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