Chimisorption / physisorption

CHIMISORPTION

La chimisorption de gaz ou de vapeur est très utilisée en catalyse pour doser les sites actifs (sites acides, métalliques…) de surface des catalyseurs.

Équipement :
- 1 appareil de chimisorption pulsée de CO pour la mesure des surface métalliques montage mis au point au laboratoire (Contact : Céline Sayag)
- 2 appareils de chimisorption volumétrique Belsorpmax de Bel Japan (Contacts : C. Thomas et J. Blanchard)
- ASAP 2020, Micromeritics (Contact : Juliette Blanchard)
- 1 appareil d’adsorption gravimétrique Hiden- IGA (Contact : Franck Launay)

CHIMISORPTION DE CO OU DE O2

• La chimisorption de CO permet de mesurer les dispersions métalliques à la surface des catalyseurs.
• La chimisorption de O2 permet de passiver de manière contrôlée les matériaux pyrophoriques.

Ces chimisorptions sont effectuées en régime dynamique sous hélium, dans un appareil mis au point au laboratoire :

PHYSISORPTION

La physisorption de gaz (N2, Ar, Kr) permet de déterminer non seulement la surface spécifique du solide mais également d'analyser sa porosité en déterminant les volumes microporeux (pores dont le diamètre est inférieur à 2 nm, c'est en particulier le cas des matériaux de la famille des zéolithes) et mésoporeux (pores dont le diamètre est compris entre 2 et 50 nm) ainsi que des distributions en diamètre des pores dans ces deux domaines.

Ces propriétés sont des caractéristiques fondamentales des matériaux notamment pour des applications dans le domaine de la catalyse hétérogène puisque les propriétés physiques qui gouvernent l'utilisation d'un matériau comme support de phase active sont (i) sa surface spécifique : une surface élevée favorise une dispersion élevée de la phase supportée et (ii) sa porosité qui gouverne la diffusion des réactifs et des produits à l'intérieur des grains du catalyseur et qui peut également, quand le diamètre des pores est voisin de la taille des réactifs, modifier la sélectivité des réactions.

Équipement :
- 2 appareils monopostes ASAP 2010 et ASAP 2020 (Contact : Juliette Blanchard)
- 1 appareil multipostes BelsorpMax, Bel Japan (Contact : Juliette Blanchard)

• L’appareil de physisorption permet de mesurer le volume d’un gaz adsorbé (en général l’azote) à la température constante de l’azote liquide (– 196°C) par un échantillon préalablement dégazé, en fonction de la pression de ce gaz.

• L’isotherme d’adsorption est une fonction de la porosité de l’échantillon. Elle permet de caractériser la microporosité et la mésoporosité des matériaux étudiés : surface spécifique, distribution poreuse, volume poreux.