Contraintes structurales sur la réactivité dans les argiles et les solides très divisés

Centre de Recherche sur les Solides à Organisation Cristalline Imparfaite, C.N.R.S., 1B, rue de la Férollerie, 45071 Orléans Cedex 02, France.

Résumé

Les argiles, les zéolithes et d’autres solides microporeux tels que les silices permettent de faire des réactions chimiques dans des espaces à géométrie restreinte. Dans les argiles du groupe des smectites et des vermiculites, cet espace est quasi-bidimensionnel. Dans les zéolithes, la dimensionnalité effective de l’espace réactionnel à l’échelle moléculaire est plus basse encore (canaux ou cages), tout comme dans les silices microporeuses. Ce sont donc les effets de confinement de cage et de recombinaison qui dominent la réactivité dans les zéolithes et silices, alors que, dans les argiles, la réactivité est essentiellement contrôlée par la densité de charge superficielle et la hauteur de galerie. Nous passons en revue les exemples les plus typiques de chimie douce, de photochimie et l’électrochimie dans ces milieux.

Abstract

Clays, zeolites and other microporous solids such as silica offer the opportunity to perform chemical reactions in restricted geometries. In smectite and vermiculite clays, the reaction space is quasi-two dimensional. In zeolites, the effective dimensionality at molecular level is even lower : it is either one-(channels) or zero dimensional (cages). In microporous silicas, it is essentially zero dimensional. Thus, recombination and cage effects dominate in zeolites and silicas, whereas surface charge density and gallery height control to a large extent the reactivity in clays. We review the most typical examples in mild chemistry, photochemistry and electrochemistry.