Criblage cationique pour le piégeage sélectif de NOx en présence de H2O sur des faujasites avec différents ratios Si/Al : une étude DFT

Au cours des années précédentes, de nombreuses études ont été menées pour réduire les émissions de NOx (NO et NO2) provenant des moteurs thermiques. Les NOx émis par les moteurs dans un environnement de travail confiné, dépourvu de ventilation et de traitement des gaz d'échappement, représentent un problème majeur de santé et de sécurité. Des solutions ont été proposées pour résoudre le problème à des températures plus élevées (> 250 °C), mais tant que cette température n'est pas atteinte, les fumées ne sont pas traitées correctement.
Pour traiter ce problème, des matériaux capables de capturer les NOx à basse température et de les libérer à des températures plus élevées sont introduits dans des adsorbeurs. Parmi ces matériaux, les zéolithes constituent des candidats intéressants en raison de leur bonne stabilité mécanique et de leurs structures poreuses offrant des capacités d'adsorption élevées.
Dans ce travail, la faujasite avec Si/Al = 47 et 23, la zéolite Y (Si/Al = 2.43) et la zéolite X (Si/Al = 1.4) échangées avec des cations monovalents et divalents ont été étudiées théoriquement, en utilisant la DFT. Les énergies d'adsorption ont été obtenues pour, H2O et NOx à 0 K. La sélectivité et l'efficacité des différentes structures échangées par des cations sont explorées et en prenant en considération le prix actuel des matériaux, nous proposons Fe2+ comme la meilleure option.