Adsorption du CO et du NO par les zéolithes Na-FAU : Effets du rapport Si/Al, de l'oxygène et de l'humidité

Le NO et le CO sont des molécules de gaz toxiques et nocives. Elles sont émises par les gaz d'échappement du diesel, en particulier dans les véhicules non routiers, et nuisent gravement à la santé des travailleurs. Il est donc urgent de concevoir des pièges à gaz efficaces pour les éliminer. Les processus catalytiques sont une excellente méthode pour contrôler les émissions de NO et de CO. Cependant, au cours des premières minutes d'utilisation du véhicule, la température est trop basse pour permettre à la catalyse d'être efficace. Par conséquent, on observe des émissions de NO et de CO dans l'atmosphère de travail ambiante. Par ailleurs, l'eau, présente en grande quantité dans les gaz d'échappement du diesel, génère une réaction compétitive et une adsorption avec les polluants. Par conséquent, l'adsorption de NO et de CO avec l'eau sur les faujasites a été étudiée. La théorie de la fonctionnelle de la densité a été utilisée pour effectuer un screening de plusieurs cations monovalents sur la structure des faujasites avec différents rapports Si/Al afin d'obtenir les caractéristiques de liaison et les énergies d'adsorption. Des études expérimentales ont été menées pour obtenir des constantes d'équilibre qui ont permis de calculer la chaleur isostérique de chaque couple gaz/zéolithe. Des courbes de rupture ont été réalisées pour comprendre le comportement de ces mélanges gazeux en situation dynamique. Ce travail a montré que la DFT est un outil efficace pour réaliser un screening. Le travail de calcul a été validé par des données expérimentales. Afin de développer un piège industriel, l'approche dynamique a permis de montrer la praticabilité du piège mais malheureusement en observant des réactions chimiques de surface et la formation de sous-produits. Cependant, une application industrielle est possible mais d'autres zéolithes doivent être étudiées pour réduire le poids du piège.