Interaction de l’azote avec un filament de molybdène polycristallin en présence d’hydrogène et d’oxyde de carbone

Institut de Recherches sur la Catalyse, Département de Chimie-Physique, 69100- Villeurbanne, France.

Résumé

L’interaction de l’azote avec un filament de molybdène polycristallin à température ambiante est étudiée par la méthode de la désorption-éclair. Les courbes de désorption observées à l’aide de la jauge à ionisation et d’omégatron montrent la présence d’azote, d’hydrogène et d’oxyde de carbone. L’azote se désorbe de la surface sous une seule forme β en suivant une loi cinétique du second ordre. Le recouvrement en azote à saturation est égal à 2,7 × 10¹⁴ atomes /cm², soit sensiblement égal à la moitié des sites superficiels. Le coefficient de capture initial de l’azote est de l’ordre de 2 × 10^–2 et cette faible valeur peut être expliquée par la présence d’hydrogène.

Lorsque, dans la phase gazeuse, la pression d’hydrogène est accrue alors que la pression d’azote est maintenue constante, la quantité d’azote désorbé diminue, montrant qu’il y a compétition entre l’hydrogène et l’azote au cours de l’adsorption. Après quelques cycles d’adsorption-désorption, il apparaît, dans la phase gazeuse, du CO qui s’adsorbe sur le molybdène en quantité croissante avec le temps de contact et déplace l’hydrogène adsorbé. Par contre l’azote n’est pas déplacé par l’oxyde de carbone.

Abstract

The interaction of nitrogen with a polycrystalline molybdenum filament at room temperature is followed by flash desorption method. Desorption curves observed with ionisation gage and omegatron show the presence of nitrogen, hydrogen and carbon monoxide. Nitrogen is desorbed from the surface only in the form β following a second order kinetics. The coverage by nitrogen at saturation is equal to 2,7 × 10¹⁴ atoms cm-2, which is more or less equal to one half of surface sites. The initial sticking coefficient of nitrogen is of the order of 2 × 10^–2 and this low value may be explained J the presence of hydrogen.

When, in the gas phase, the pressure of hydrogen is increased, whereas nitrogen pressure is maintained constant, the amount of desorbed nitrogen decreases, showing a competition between hydrogen and nitrogen during adsorption. After a few adsorption-desorption cycles, CO appears in the gas phase which is adsorbed on molybdenum with an amount increasing with a contact time and displaces adsorbed hydrogen. On the contrary, nitrogen is not displaced by carbon monoxide.