Étude de l’adsorption de benzène sur le graphite exfolie entre — 70 °C et — 5 °C

(Laboratoire d’Adsorption et Réaction de Gaz sur Solides, Équipe associée au CNRS n° 368 École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie, Domaine Universitaire, BP 44, 38401 Saint-Martin-d'Hères), France.

Résumé

L'adsorption de benzène sur le graphite exfolié à été étudiée expérimentalement entre — 70 °C et — 5 °C. La forme très inhabituelle des isothermes a pu être expliquée au moyen du modèle suivant. Pour des températures inférieures à — 40 °C, une seule couche de molécules localisées peut être, adsorbée. A faible taux de recouvrement les molécules sont adsorbées à plat, mais le développement des interactions latérales avec le taux de recouvrement provoque une inclinaison progressive des molécules adsorbées. Le phénomène d'autant plus intense que la température est élevée conduit à des taux de recouvrement qui augmentent en fonction de la température.

Pour des températures au-dessus de — 35 °C, les molécules adsorbées sont mobiles et la deuxième couche qui apparaît commence à se former sur une première couche incomplète. La densité de cette couche à saturation serait plus grande que celle des films localisés qui se forment en-dessous de — 40 °C.

Abstract

Benzene adsorption on exfoliated graphite has been experimentally studied between — 70 °C and — 5 °C. The following model can account for the very unusual shape of the isotherms. For temperatures up to — 40 °C only one layer of localized molecules can be adsorbed. At low degree of covering the molecules are adsorbed « flat » on the surface but as the degree of covering increases, the lateral interactions induce a progressive « tilting » of the molecules. At constant relative pressure, the degree of « tilt » and hence the degree of covering increases with temperature.

For temperature above — 35 °C the observed formation of a second layer occurs on a mobile and still uncomplete layer. The first monolayer capacity would be more dense than the localized films under — 40 °C.