N° 408-409 juin-juillet-août 2016

Observer la surface d’une nanoparticule pendant l’acte catalytique

Pagination : 93-96
Sous-thème : Efficacité énergétique
Mots-clés : Nanoparticule, science des surfaces, catalyse, spectroscopie in situ, spectroscopie de photoélectrons X, synchrotron, efficacité énergétique, transition énergétique.
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Étude des surfaces exposées à des gaz, par spectroscopie de photoélectrons X sous pression. A) Schéma de principe du détecteur. B) Photographie de l’échantillon et du cône du détecteur sur la ligne TEMPO-B du synchrotron SOLEIL. Le cône du détecteur se situe sur la droite du cliché, l’échantillon est déposé au centre de la zone hexagonale au centre du cliché. Pour effectuer une mesure, l’échantillon est déplacé grâce au bras mécanisé jusqu’à environ 1 mm de l’extrémité du cône.

Contrairement aux apparences à l’échelle macroscopique, la surface d’un métal est susceptible de profondes reconstructions lorsqu’on l’expose à des gaz. Ceci reste vrai dans le cas de nanoparticules métalliques ne contenant que quelques milliers d’atomes, qui sont utilisées dans une grande variété de procédés catalytiques. Parmi les outils disponibles pour suivre ces transformations fugaces, la spectroscopie de photoélectrons X sous pression de gaz s’est fortement développée ces dernières années.

Cet article présente un cas d’étude sur des nanoparticules cœur-coquille de cobalt et nickel, pour lequel cette spectroscopie a mis en lumière les transformations structurales à l’œuvre lors de l’hydrogénation du dioxyde de carbone.