Spectre infrarouge du méthane adsorbé par les zéolithes NaA, CaNaA et NaX technique et résultats expérimentaux

(Service de Spectroscopie Moléculaire en Milieu Condensé, Laboratoire de Recherches Physiques associé au CNRS Université Pierre-et-Marie-Curie, 4, place Jussieu, Tour 22, 75230 Paris Cedex 05.), France.

Résumé

Les spectres infrarouges du méthane adsorbé dans les cavités des zéolithes NaA, CaNaA et NaX ont été enregistrés à la température de — 100 °C. Une cellule d’étude pour ultra- vide a été mise au point d’une part pour amener les pastilles de zéolithes à des températures variables entre — 100 °C et 400 °C, d’autre part pour éliminer les problèmes liés à la compensation de la phase gazeuse à basse température.

Les résultats spectroscopiques sont intéressants :

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  le profil de la bande ν₃ du CH₄ montre que la molécule semble conserver une certaine liberté de translation.

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  l'intensité notable de la bande ν1, interdite en infrarouge confirme l’existence de champs intenses dans les cavités, et la largeur de cette bande s’explique par le mouvement de translation de la molécule.

Abstract

The infrared spectra of methane adsorbed in the cavities the NaA, CaNaA and NaX zeolites have been recorded at — 100°C. We are showing the high vacuum cell, realized on one side, in order to bring the zeolite pellets to temperatures varying between — 100°C and 400 °C, and on the other side, to overcome the problems entailed by the compensation of the gas phase at low temperature.

The spectroscopic results are interesting :

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  the profile of the ν₃ band of CH₄ shows that the molecule seems to retain some rotational freedom.

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  the noticeable intensity of the forbidden band ν1 confirms the existence of a strong field inside the cavities and the band width may be explained by the translational motion of the molecule.