Comptes Rendus
Les systèmes hétérogènes « eau–zéolithe hydrophobe »: de nouveaux ressorts moléculaires
[The heterogeneous systems ‘water–hydrophobic zeolites’: new molecular springs]
Comptes Rendus. Physique, Volume 3 (2002) no. 1, pp. 111-119.

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.

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.

Received:
Revised:
Published online:
DOI: 10.1016/S1631-0705(02)01285-9
Mots-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
@article{CRPHYS_2002__3_1_111_0,
     author = {Valentin Eroshenko and Robert-Charles Regis and Michel Soulard and Jo\"el Patarin},
     title = {Les syst\`emes h\'et\'erog\`enes {\guillemotleft} eau{\textendash}z\'eolithe hydrophobe {\guillemotright}: de nouveaux ressorts mol\'eculaires},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {111--119},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {3},
     number = {1},
     year = {2002},
     doi = {10.1016/S1631-0705(02)01285-9},
     language = {fr},
}
TY  - JOUR
AU  - Valentin Eroshenko
AU  - Robert-Charles Regis
AU  - Michel Soulard
AU  - Joël Patarin
TI  - Les systèmes hétérogènes « eau–zéolithe hydrophobe »: de nouveaux ressorts moléculaires
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2002
SP  - 111
EP  - 119
VL  - 3
IS  - 1
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/S1631-0705(02)01285-9
LA  - fr
ID  - CRPHYS_2002__3_1_111_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Valentin Eroshenko
%A Robert-Charles Regis
%A Michel Soulard
%A Joël Patarin
%T Les systèmes hétérogènes « eau–zéolithe hydrophobe »: de nouveaux ressorts moléculaires
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2002
%P 111-119
%V 3
%N 1
%I Elsevier
%R 10.1016/S1631-0705(02)01285-9
%G fr
%F CRPHYS_2002__3_1_111_0
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/

[1] V. Eroshenko C. R. Acad. Sci. Ukraine Sér. A, 10 (1990), pp. 79-82

[2] V. Eroshenko, Brevet Inter. (Europe, USA, Japan) WO 96/18040, 13 juin 1996 ; Brevet français No 9414856, 30 mai 1997

[3] V. Eroshenko Entropie, 202/203 (1997), pp. 110-114

[4] V. Eroshenko Int. Conf. Seismic Isolation, Passive Energy Dissipation and Active Control of Seismic Vibration of Structures, Taormina, Italy, 1997, pp. 783-794

[5] V. Eroshenko Entropie, 196 (1996), pp. 17-23

[6] E.M. Flanigen; J.M. Bennett; R.W. Grose; J.P. Cohen; R.L. Patton; R.M. Kirchner; J.V. Smith Nature, 271 (1978), pp. 512-516

[7] J. Patarin; M. Soulard; H. Kessler; J.-L. Guth; J. Baron Zeolites, 9 (1989), pp. 397-404

[8] M. Meier; D.H. Olson; C. Baerlocher Zeolites, 17 (1996), pp. 1-230

[9] J.-L. Guth; H. Kessler; R. Wey New Dev. in Zeol. Sci. and Tech. (Y. Murakami; A. Iijima; J.W. Ward, eds.), Studies in Surf. Sci. and Catal., 28, Elsevier, Amsterdam, 1986, pp. 121-128

[10] M.A. Camblor; A. Corma; S. Valencia Chem. Commun. (1996), pp. 2365-2366

[11] V. Eroshenko; A. Fadeev Colloid J., 57 (1995) no. 4, pp. 446-449

[12] D.H. Olson; G.T. Kokotailo; S.L. Lawton; W.M. Meier Phys. Chem., 85 (1981), pp. 2238-2243

[13] M. Taramasso; G. Perego; B. Notari Proc. 5th Int. Conf. on Zeolites, Heyden, London (L.V. Rees, ed.), 1980, pp. 40-48

[14] J.M. Chézeau; L. Delmotte; J.-L. Guth; Z. Gabelica Zeolites, 11 (1991), pp. 598-606

[15] H. Koller; A. Wölker; L.A. Villaescusa; M.J. Diaz-Cabanas; S. Valencia; M.A. Camblor J. Am. Chem. Soc., 121 (1999) no. 14, pp. 3368-3376

[16] F. Gomez; R. Denoyel; J. Rouquerol Langmuir, 16 (2000), pp. 4374-4379

[17] H.L. Ritter Ind. Eng. Chem., 41 (1949), p. 780

[18] V. Eroshenko; A. Fadeev Ross. Khim. J. (D. Mendéléev), XL (1996) no. l, pp. 92-99

[19] J.R. Chelikowsky; A.V. Mc Cormick; H.T. Davis; N.R. Keskar; S.C. Kim Chem. Phys., 102 (1995) no. 21, pp. 8656-8661

[20] S.J. Sze; T.Y. Lee Cond. Matter, 3rd ser., 51 (1995) no. 14, pp. 8709-8714

[21] A.I. Roussanov Dokl. Akad. Nauk SSSR, 261 (1981) no. 3, pp. 700-703

[22] A. Huwe; F. Kremer; P. Behrens; W. Schwieger Phys. Rev. Lett., 82 (1999) no. 11, pp. 2338-2341

[23] Handbook of Chemistry and Physics (D.R. Lide, ed.), CRC Press, New York, 1997–1998

[24] S. Berry Phys. Chem., 48 (1994), pp. 6910-6918

[25] V. Eroshenko 9th Int. Symp. on Small Particles and Inorganic Clusters, Book of Abstracts, Lausanne, Switzerland, 1998, p. 85

[26] V. Eroshenko, École nationale supérieure de techniques avancées, Paris 27 juin 1996

[27] C. Rajappa; Y. Subramanian J. Chem. Phys., 110 (1999) no. 12, pp. 5960-5968

Cited by Sources:

Comments - Policy