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Computational screening analysis of iron zeolites for selectively capturing NOx and CO over H2O and CO2.
(Modélisation moléculaire pour étudier les zéolithes au fer pour la capture sélective des NOx et du CO en présence d’H2O et de CO2).
Article
Est Publié dans : Molecular Systems Design and Engineering, vol. n°10, octobre 2025, 13 p., ill., bibliogr.
Ce travail analyse l’adsorption de polluants toxiques par des zéolites chabazite et mordenite, dont le cation de compensation est le fer (Fe²⁺). A l’aide de calculs périodiques de la théorie de la fonctionnelle de la densité, plusieurs rapports silicium/aluminium (Si/Al) ont été étudiés pour chaque zéolite. Les résultats montrent que ces matériaux préfèrent capter le monoxyde d’azote (NO) et le dioxyde d’azote (NO₂) plutôt que la vapeur d’eau (H₂O) et le dioxyde de carbone (CO₂). Des simulations de dynamique moléculaire à 300 K (soit environ 27 °C) confirment la capacité de la chabazite enrichie en fer à adsorber NO, NO₂ et monoxyde de carbone (CO) même en présence d’eau. L’analyse de la structure électronique (charges de Bader, différences de densité de charge) met en évidence que les zéolites avec un faible rapport Si/Al ont une forte affinité pour les polluants azotés et favorisent la régénération du matériau après adsorption. Ce travail suggère que les zéolites chabazite et mordenite enrichies en fer sont des candidates prometteuses pour le piégeage des NOx et du CO issus des gaz d’échappement, y compris en présence de vapeur d’eau, notamment dans les environnements industriels clos.
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