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L’oxydation de l’aluminium étudiée par des calculs DFT : identification d’un mécanisme d’extraction grâce à l’action de l’oxygène

Cloé Lanthony, LAAS (Toulouse)

Séminaire LCPQ

Salle de séminaire IRSAMC

L’oxydation de l’aluminium est un processus connu de tous et étudié depuis longtemps, notamment aux petites échelles grâce à la microscopie électronique. Mais malgré les moyens modernes, les mécanismes atomiques à l’origine de la formation de l’oxyde n’ont toujours pas été identifiés et seules des hypothèses ont été faites sur la façon dont des liaisons Al-Al se transforment en liaisons Al-O-Al, autant par des études expérimentales que théoriques.
Grâce à nos calculs DFT, nous avons pu mettre au jour un mécanisme de mouvement des atomes d’aluminium de leur site métallique vers l’extérieur, ceci grâce à l’action d’un certain nombre d’atomes d’oxygène déjà déposés sur la surface, à l’origine de la création d’un noyau d’oxyde. Ce processus, lorsqu’il est répété sur la surface jusqu’à un taux de couverture équivalent à 2 monocouches d’oxygène, donne lieu à une structure proche de celle de la gamma-alumine.
Dans ce séminaire, ces travaux théoriques seront replacés dans le contexte du LAAS et de la thèse en cours, puis le mécanisme d’extraction sera explicité, et enfin nous discuterons de la cinétique de l’oxydation et de la structure résultante obtenue par nos calculs DFT.