Analyse par spectroscopie infrarouge de l'adsorption de solvants halogènes gazeux sur des zéolithes de type ZSM-5. Cas du tétrachloroéthène et du trichloroéthène
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Ce travail s'inscrit dans le cadre général de la lutte contre la pollution atmosphérique, au travers de l'étude des possibilités d'utiliser des minéraux microporeux de type zéolithes comme adsorbants dans le recyclage de polluants organohalogènes gazeux. Les premières recherches en ce sens ont mis en évidence le potentiel élevé de certaines zéolithes mais ont également souligne la nécessite, pour rendre ces potentialités exploitables, d'une meilleure compréhension des mécanismes mis en jeu durant les processus d'adsorption. Le caractère organophile, inhabituellement hydrophobe et la bonne stabilité thermique de la zéolithe zsm-5 ont conduit à envisager son emploi dans la récupération du trichloroéthène et du tétrachloroéthène, solvants chlores communs dans l'industrie. Une approche expérimentale macroscopique a confirmé l'intérêt de ce choix et a montré que l'adsorption des deux composes sur zsm-5 s'effectuait selon des mécanismes différents. Le travail présente, axe sur une approche par spectroscopie infrarouge in situ, s'attache à éclairer ces mécanismes au niveau microscopique. L'analyse des données spectroscopiques soulève quatre constatations principales. - les informations macroscopiques et microscopiques sont en totale corrélation, moyennant des précautions à prendre sur les quantités adsorbées selon la mise en forme de la zéolithe. - l'hypothèse, jusqu'alors évoquée, d'une transition de phase du tétrachloroéthène adsorbe à mi-remplissage de la porosité est écartée au profit d'une réorganisation des molécules. - les groupements hydroxyles constituent des sites d'adsorption privilégiés pour les molécules de trichloroéthène. - une densification de la phase adsorbée dans les micropores intervient, avec les deux solvants, aux plus hauts remplissages. La combinaison de ces résultats avec ceux antérieurement obtenus conduit à la proposition de processus d'adsorption pour chacun des deux solvants et souligne l'apport attendu à ces travaux d'une approche de modélisation.