Relaxation diélectrique et sites d'adsorption dans des zéolites faujasites et mordenite : influence de la nature de l'adsorbat

Abstract

Les zéolites, et plus généralement les eluminosilicates, sont des matériaux presentant de nombreuses applications dans plusieurs domaines, p., l'heure ou de nombreux efforts sont deployés pour lutter contre la dégradation de l'environnement et assurer une meilleure condition de "ie des populations, les zéolites et matériaux assimilés doivent être envisagés dès qu'une phase vapeur ou liquide est en présence. Dans cette optique, ce travail est une contribution a une rr.eiileure connaissance de ces matériaux, en vue de leur utilisation dans la résolution des problè:,,8s des collectivités locales (potabilisation des eaux, traitement des effluents, exploitation des minerais, enrichissements des sols, ...). Nous avons étudié de'ux types de zèclite (Faujasite et Mordénits) en presence ce àifférents solvants, en associant deux techniques complémentôtres, !a Spectroscopie d'lmpédar.ce Complexe (SIC) et la technique des Courants Thermiquement Stimule's (TSC/RMA). P!usie~rs domaines de relaxation ont été observés et interpretés. La sensibilité de la technique TSC/RMA assoc;~e a la décomposition des spectres expérimentaux, en sorr.me de gaussiennes par ia méthode ADTR (F.nalyse par la Distribution des Temps de Relaxation) nous a conduits à des conclusions trés intéressantes, A partir d'une étude comparative de faujasites Xet Y, la nature des sites impliqués dans les phénomènes de conduction et de polarisation a été précisée. La distribution des cations à travers 'es sites et les énergies d'interaction cations-réseau en fonction du taux d'hydratation ont été déterminées. Dans le cas de l'étude de l'hydratation de la mordénite, les porteurs de charges des sites IV et VI ont été identifiés comme responsables des dispersions diélectriques, et la migration des câtions avec l'hydratation a été rapportée. En ce qui concerne l'adsorption des différents solvants sur la mordénite, nous avons clairement mis en évidence, l'importance des paramètres comme le moment dipolaire, la taille ou la polarisabilité des molécules d'adsorbât. Même si de nombreux problèmes ont été rencontrés, nous pensons que nous avons ouvert une voie et que c'est dans ce domaine qu'il faut étendre les investigations, car présentant de nombreuses applications. Toutefois, les ,grandeurs caractéristiques ont été déterminées sans ambiguïté. L'ensemble des résultats montre que les méthodes diélectriques apparaissent désormais comme un moyen d'investigôtion privilégié des bilans énergétiques microscopiques associés aux phénomènes de surface qui interviennent dans les aluminosilicates.