Mesure du travail d’extraction électronique des catalyseurs. Application au système oxyde de zinc - oxygène

Laboratoire de Chimie générale, Faculté des Sciences de Lille, France.

Résumé

On peut déduire les variations du travail d’extraction électronique d’une surface de la mesure de la différence de potentiel de Volta entre cette surface et une surface de référence. La méthode n’est valable que s’il est prouvé que le travail d’extraction de la surface de référence est constant. On décrit un appareil basé sur la méthode de Kelvin, modifiée pour permettre de contrôler indépendamment les températures des électrodes à comparer. Cette possibilité nouvelle permet de vérifier si une surface peut servir de référence. Les essais effectués montrent que c’est le cas pour le graphite dans l’oxygène entre 135 et 350°C.

Quelques observations sur l’interaction oxyde de zinc oxygène sont données comme exemple d’utilisation de l’appareil. La méthode d’analyse thermopotentiométrique qui consiste à enregistrer les variations du travail d’extraction lorsque la température varie linéairement en fonction du temps permet de discerner un phénomène de contamination peu important et deux phénomènes distincts de part et d’autre de 410°C.

Le thermopotentiogramme peut être interprété théoriquement en se basant sur la notion de barrière de potentiel. Les résultats de mesures isothermes sont en accord avec cette interprétation.

Abstract

The variations of the electronic work function of a surface can be obtained from the measurement of the Volta difference of potentiel between this surface and a reference surface. It must be proved that the work function of the reference surface is constant for the method to be trustable. An apparatus based on a modified Kelvin method is described, which enables the separate temperature control of the electrodes under study. This new possibility makes it possible to check whether a surface can be used as reference. This is the case for graphite in oxygen between 135 and 350°C.

As an example of the use of the apparatus, some observations on the zinc oxyde-oxygen interaction are given. By thermopotentiometric analysis, that is plotting of work function viz time when temperature is a linear function of time, it is possible to separate a contamination phenomenon of little importance and two distinct phenomena under and above 410°C.

The thermopotentiogram can be theoretically interpreted on the basis of the potential barrier model. This interpretation is corroborated by the results of isothermal measurements.