Etude théorique de l'interaction acide-base de cations de transitions NiII,
PdII, avec une zéolithe faujasite:
Lundi 22 mars 2004, 11h00
Dominique COSTA, Laboratoire de Réactivité de Surface, UMR 7609,
Université P. et M. Curie
e-mail:costa@ccr.jussieu.fr
Les zéolithes sont souvent utilisées comme support des métaux de transition
(MT) en catalyse hétérogène, car leur microporosité favorise la dispersion des
ions métalliques. Par ailleurs, les propriétés basiques des zéolithes ont une
influence sur l'interaction métal/support et donc sur l'activité catalytique
de l'ion métallique.
La basicité de la zéolithe varie avec le rapport Si/Al dans le réseau et la
nature des cations alcalins extraréseau compensateurs de charge. Des études
théoriques récentes ont montré notamment qu'il est possible de décrire la
basicité de sites de la zéolithe faujasite à l'aide de la théorie HSAB
(fonctions de Fukui). i La mollesse d'un site de la faujasite augmente avec
la taille de l'ion alcalin extraréseau (Li, Na, K).
L'acidité de Lewis du cation métallique varie avec sa charge formelle et sa
nature. Nous avons donc étudié l'interaction de deux cations métalliques, à
caractère mou croissant, NiII et PdII avec des cycles à 6 tétraèdres, de
basicité variable.
Les calculs ont été réalisés au niveau B3LYP/6-311G+*. Des calculs utilisant
un pseudopotentiel pour le Ni sont comparés aux calculs tous
électrons. Ensuite, les résultats montrés sont ceux obtenus avec un
pseudopotentiel pour le Ni et le Pd. Les modèles de la faujasite consistent en
des cycles Si3Al3O6H12(alcalin)2- , (alc) = Li, Na, K.
Les énergies d'inteaction MT-cycle, les géométries optimisées, notamment les
distances MT-Oxygène, l'état électronique du MT ainsi que les liaisons entre
le MT et le cycle zéolithique sont reportés. Des calculs de transitions d-d
sont comparés aux données expérimentales.