A summarizing overview is presented for our investigations of water adsorption on aluminophosphate molecular sieves of AFI structure type. The mechanism of water adsorption is mainly controlled by the amount and not the kind of the substituted heterometal. The initial stage of the process consists of a layer-like adsorption. This is followed by (i) a phase transition to liquid-like water at a definite relative pressure dependent on a substitution level and (ii) final volume filling of micropores. Adsorbed water forms islands around the metal centers, especially under low relative pressures. This leads to an apparent effect of averaging the adsorption between the layer-like one and the volume filling of micropores, being more pronounced with higher metal contents of the crystals. The effect is reflected in a gradual transition of the isotherms from type IV or V to type I. Neutral molecular sieves with Me³⁺ centers substituted for Al³⁺, e.g. Cr³⁺ or Fe³⁺, exhibit no significant differences in adsorption of water as compared to the charged materials with Me²⁺ or Me⁴⁺ centers substituted into the framework. The regular changes of adsorption isotherms of water, following variation in the heterometal content, can be used as evidence for framework incorporation of the heterometals. To cite this article: J. Kornatowski C. R. Chimie 8 (2005).

Nous présentons un récapitulatif de nos travaux relatifs à l'adsorption d'eau dans des tamis moléculaires aluminophosphates de type structural AFI. Le mécanisme d'adsorption d'eau est principalement contrôlé par la quantité, et non pas par la nature de l'hétéroélément métallique de substitution. L'étape initiale du processus consiste en une adsorption de type couche. Ceci est suivi par (i) une transition de phase vers de l'eau de type liquide à une pression relative définie qui dépend du taux de substitution puis (ii) par le remplissage final du volume microporeux. L'eau adsorbée forme des îlots autour des centres métalliques, en particulier aux faibles pressions relatives. Ceci a pour effet apparent de moyenner l'adsorption entre celle de type couche et celle liée au remplissage du volume microporeux, cet effet étant d'autant plus prononcé que les teneurs en élément métallique dans les cristaux sont plus élevées. L'effet est visualisé par la transition progressive des isothermes du type IV ou V vers le type I. Les tamis moléculaires neutres, avec des centres métalliques Me³⁺ substituant Al³⁺, comme Cr³⁺ ou Fe³⁺, ne montrent aucune différence significative du point de vue de l'adsorption d'eau en comparaison des matériaux chargés, pour lesquels des centres métalliques Me²⁺ ou Me⁴⁺ sont présents dans la charpente minérale. Les évolutions régulières des isothermes d'adsorption d'eau, en fonction de la teneur en hétéroélément métallique, peuvent être utilisées comme preuve de l'incorporation des ces hétéroéléments dans la charpente minérale. Pour citer cet article : J. Kornatowski C. R. Chimie 8 (2005).