Adsorption d’oxyde de carbone et d’hydrogène sur un filament de rhénium polycristallin

Institut de recherches sur la Catalyse, 79, boulevard du 11-Novembre-1918, 69626 Villeurbanne Cedex.

Résumé

Les courbes de désorption thermique de CO préalablement adsorbe à température ambiante sur un filament de Re mettent en évidence 4 états de liaison aux recouvrements importants. A saturation, la population des deux états α (5 x 10¹⁴ molécules/cm²) est un peu supérieure à celle des deux états β (3,1 X 10¹⁴ molécules/cm²) plus fortement liés.

β-CO déplace partiellement H₂ préalablement adsorbé sur la surface. H₂ s'adsorbe sur les mêmes sites que β-CO, une molécule d'hydrogène remplaçant une molécule de β-CO. Lorsque H₂ et CO sont coadsorbés, les spectres de désorption ne donnent aucune indication en faveur de la formation d’un complexe CO-H Des essais de méthanation sous basse pression (10^-7 Torr) et haute pression (160 Torr) se sont avérés négatifs, ce qui pourrait indiquer une adsorption non dissociative de β-CO.

Abstract

Carbon monoxide adsorption on a polycrystalline rhenium wire has been studied by Thermal Desorption Mass Spectrometry. Near 300 K CO is adsorbed with a high initial sticking probability and the high coverage spectra resolve two low temperature α binding states and two high temperature β binding states. In a saturated CO adlayer, the population of the α-CO (n_α = 5 X 10¹⁴ mol/cm²) is greater than the population of the β-CO (n_β = 3,1 X 10¹⁴ mol/cm²).

CO can partially displace H₂ previously adsorbed near 300 K and the desorption peak of the remaining H₂ adlayer is shifted towards lower temperatures. However the spectra do not indicate the formation of new hydrogen or carbon monoxide binding states and it is therefore suggested that there is no major interaction between chemisorbed species.

Progressive CO desorption followed by H₂, adsorption on Vacant sites shows that a H₂ molecules replaces a β-CO molecule on the surface. This result could indicate that the adsorption of a β-CO molecule requires two adjacent sites. No catalytic production of CH₄ was observed on the Re wire with a H₂ and CO mixture at low (~ 1O^-7 Torr) and high pressure (160 Torr). If the methanation reaction proceeds from the hydrogenation of a surface carbon the lack of methane production supports a non-dissociative adsorption of β-CO on Re.