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J. Chim. Phys.
Volume 89, 1992
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Page(s) | 1779 - 1797 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1992891779 | |
Published online | 29 May 2017 |
Étude par spectroscopie infrarouge de l’adsorption du dioxyde et du monoxyde de carbone sur la cérine ; influence de l’état de réduction de la cérine
Laboratoire Catalyse et Spectrochimie, URA CNRS 0414, ISMRA, 6, boulevard du Maréchal Juin, 14050 Caen Cedex, France.
L’adsorption, à température ambiante, de CO2 et de CO sur la cérine évacuée à 823 K (cérine A) et sur la cérine réduite par H2 à 823 K (cérine B) a été étudiée par spectroscopie infrarouge. L’adsorption de CO2 sur les cérines A et B conduit à la formation d’espèces hydrogénocarbonates et de carbonates bidentés et polydentés. Déplus, dans le cas de la cérine B, ia réoxydation observée dans la thermodésorption des espèces adsorbées peut-être due à la dismutation d’espèces complexes de type carboxylate. L’adsorption de CO sur la cérine A forme également des carbonates ; une bande ν(CO) est observée à 2170 cm-1 correspondant à l’adsorption de CO dans des sites acide de Lewis. La formation de deux types de formiates est observée par adsorption de CO sur la cérine B. Ces espèces sont spectroscopiquement caractérisées parles substitutions isotopiques H → D et 16O → 18O. Une autre espèce formiate est obtenue sur la cérine A par décomposition thermique d’espèces méthoxy préadsorbées. Les formiates sont ioniques et de symétrie C2v. L’étude des échanges isotopiques montre qu’il y a rupture des liaisons CO des formiates avant leur stabilisation à saturation ; ceci est compatible avec un intermédiaire mobile du type formyle.
Abstract
The adsorption of CO2 and CO was studied by FT-IR spectroscopy at room temperature on ceria either evacuated at 823 K (ceria A) or on ceria H2-reduced at 823 K (ceria B). CO2 adsorption onto ceria A and B led to the formation of hydrogen carbonate, of bidentate and polydentate carbonate species. Moreover, on ceria B, the formation of complex carboxylate-like species was suggested ; their thermal dismutation would explain the reoxidation of ceria B by heating under vacuum. Carbonate species were also formed by CO adsorption onto ceria A ; coordination of CO on weak Lewis acid sites, characterized by a ν(CO) band at 2170 cm-1, also occured. Two types of formiate species were produced by CO adsorption onto ceria B. They were spectroscopically characterized by the H → D and 16O → 18O isotopic substitutions. They differed from -those occuring from the thermal decomposition of preadsorbed methoxy species absorbed on ceria A. All these formate species are ionic and present the C2v symmetry. Isotopic exchange studies evidenced formate CO bond ruptures before stabilizing at surface saturation ; a mobile formyl species may be postulated as intermediate.
© Elsevier, Paris, 1992