Comptes Rendus
Les systèmes hétérogènes « eau–zéolithe hydrophobe »: de nouveaux ressorts moléculaires
Comptes Rendus. Physique, Volume 3 (2002) no. 1, pp. 111-119.

Des isothermes pression–volume ont été déterminées sur trois systèmes hétérogènes « eau–zéolithe ». Les deux premiers concernent des zéolithes très hydrophobes, purement siliciques, la silicalite-1 (F) et la zéolithe β (F) ; le troisième est constitué par une zéolithe commerciale, plus hydrophile de type ZSM-5. Le diagramme PV pour le système eau–silicalite-1 (F), est caractérisé par un palier attribué à l'intrusion de l'eau dans les pores du matériau. A la détente, le phénomène est réversible. Ce système, capable d'accumuler et de restituer de l'énergie superficielle, constitue un ressort moléculaire. La courbe PV pour la zéolithe β, présente un palier à la compression mais à la détente, le phénomène n'est pas réversible. Dans ce cas, le système capable d'absorber de l'énergie mécanique se comporte comme un pare-chocs. Le troisième système, basé sur la ZSM-5, plus hydrophile, présente une isotherme linéaire, sans palier. Ces résultats ouvrent des perspectives d'applications dans le domaine de l'énergétique pour des zéolithes très hydrophobes en contact avec l'eau.

Pressure–volume isotherms have been determined for three heterogeneous ‘water–zeolite’ systems. The first two concern hydrophobic purely siliceous zeolites: silicalite-1 (F) and zeolite β (F); the third comprises a more hydrophilic commercial zeolite of the type ZSM-5. The PV diagram for the water–silicalite-1 (F) system is characterized by a plateau corresponding to the intrusion of water inside the pores of the solid. During the release the phenomenon is reversible. This system, which is able to accumulate and restore superficial energy, constitutes a molecular spring. For zeolite β, the PV curve displays a plateau during the compression, but during the release, the phenomenon is not reversible. In that case, the system absorbs mechanical energy and acts as a bumper. The third system, based on the more hydrophilic ZSM-5 zeolite shows a linear isotherm without any plateau. These results open new applications perspectives in the field of the energetics for hydrophobic zeolites in contact with water.

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DOI : 10.1016/S1631-0705(02)01285-9
Mot clés : ressorts moléculaires, zéolithes hydrophobes, isotherme pression–volume, intrusion–extrusion d'eau, énergétique
Keywords: molecular springs, hydrophobic zeolites, pressure–volume isotherm, water intrusion–extrusion, energetics

Valentin Eroshenko 1 ; Robert-Charles Regis 2 ; Michel Soulard 3 ; Joël Patarin 3

1 Laboratoire énergétique thermomoléculaire, X-technologies, École polytechnique, 91128 Palaiseau cedex, France
2 Société méditerranéenne des zéolithes, 7, rue Auguste-Comte, 34000 Montpellier, France
3 Laboratoire de matériaux minéraux, UMR-7016, ENSCMu, UHA, 3, rue Alfred-Werner, 68093 Mulhouse cedex, France
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Valentin Eroshenko; Robert-Charles Regis; Michel Soulard; Joël Patarin. Les systèmes hétérogènes « eau–zéolithe hydrophobe »: de nouveaux ressorts moléculaires. Comptes Rendus. Physique, Volume 3 (2002) no. 1, pp. 111-119. doi : 10.1016/S1631-0705(02)01285-9. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/S1631-0705(02)01285-9/

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