Cinétique d’adsorption de l’oxygène sur le dioxyde d’étain par des mesures du travail de sortie des électrons et par thermogravimetrie

2^e Partie Propriétés électroniques de la surface de snO₂ cinétique de fixation de l’oxygène

Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, Département de Chimie Physique des Processus Industriels 158, cours Fauriel, 42023 Saint-Etienne Cedex, France.

Résumé

Dans le but de préciser certains propriétés de surface du dioxyde d’étain, nous avons étudié à 340° C la cinétique de chlmisorptlon de l’oxygène sur ce matériau au moyen de deux techniques experimentales : la mesure du travail de sortie des électrons et la thermogravimétrie. Les résultats obtenus nous ont permis d’établir une relation ΔV_C = α Ln N² entre les variations de la différence de potentiel de contact ΔV_c et le nombre de molécules d’oxygène adsorbées N. En accord avec les résultats théoriques de Wolkenstein, cette loi est caractéristique d’un solide à forte courbure de bande possédant des défauts faiblement Ionisés et une faible charge biographique. Par ailleurs, cette étude a permis de justifier une loi parabolique d’adsorption en ce qui concerne les variations de masse.

Abstract

In order to have physical informations on the surface states of the stannic oxide SnO₂, the chemisorption of oxygen at 340° C has been followed by surface potentiel measurements and by thermogravimetrlc method. The kinetics results obtained show that the relationship between the surface potential ΔV_C and the number N of oxygen adsorbed is ΔV_c = αLn N². In good agreement with theoritical results of Wolkenstein, this law implies a strong surface charge, a small Ionization of the defects and a small biographic charge for SnO₂. In an other way these studies allow to justify an adsorption parabolic law for the thermogravimetric measurements.