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J. Chim. Phys.
Volume 69, 1972
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Page(s) | 561 - 569 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1972690561 | |
Published online | 28 May 2017 |
Étude des zéolites NH4Y et HY irradiées
I. Étude de l’hydrogène atomique par résonance paramagnétique électronique
Institut de Recherches sur la Catalyse, CNRS, 39, boulevard du 11-Novembre-1918, 69-Villeurbanne., France.
La formation d’hydrogène atomique H° piégé dans les zéolites NH4Y et HY irradiées à 77 °K par les rayons γ a été étudiée par RPE. La largeur des raies attribuables à H° ainsi que leur séparation hyperfine A varient lorsque la température de traitement préalable du solide augmente et différents types de sites piégeants ont pu être ainsi identifiés. L’un prédomine sur la zéolite chauffée à des températures inférieures à 200 °C et a pu être relié à l’existence d’ions NH4+. Les seconds, observés sur les échantillons traités entre 200 et 500 °C sont liés à la présence de groupes OH acides et une corrélation entre H° piégé et l’acidité de BRONSTED des zéolites a pu être établie. Une autre largeur de raie obtenue pour les solides calcinés au-dessus de 500 °C, nous a conduits à envisager l’existence d’un dernier type de site piégeant lié à la présence d’autres groupes OH.
Les spectres RPE présentent une saturation de type homogène et les raies sont de forme lorentzienne. La levée de saturation par les radicaux peroxydes formés après adsorption d’O. sur les centres paramagnétiques créés par l’irradiation, indique que H° est stabilisé, dans le cas d’échantillons traités à des températures inférieures à 500 °C, à proximité de sites très accessibles à O2.
Un mécanisme de formation de H° est proposé et une stabilisation par une liaison faible de l’ordre de 1 à 2 kcal-mole-1 a été mesurée.
Abstract
Hydrogen atoms stabilized at 77 °K on NH4Y and HY zeolites irradiated by γ rays have been studied by EPR. The width of the spectral lines due to trapped hydrogen atoms and their hyperfine coupling constant A vary with increasing calcination temperature and different types of trapping sites are reported. The first ones observed on samples, heated at 200 °C or lower temperatures, are in correlation with the ammonium content of NH4Y zeolite. The second H atoms trapping sites, produced on samples heated between “00-500 °C, are dependent on some OH and on BRÖNSTED acidity. Another EPR linewidth measured on solids calcined above 500 °C has been connected to other OH groups.
The saturation is essentially homogeneous and EPR signals line shapes are lorentzian. The influence on T1 of paramagnetic molecules of oxygen and peroxydes radicals adsorbed on the irradiated samples has also been investigated and interpreted.
A mechanism of trapping of H atoms has been suggested. It is assumed that the hydrogen atoms are trapped close to Paramagnetic defects of the material with a weak bond of about 1-2 kcal.mole-1.
© Paris : Société de Chimie Physique, 1972