Modifications structurales provoquees par la physintercalation d'alcanes dans les graphitures de cesium

par HENRY PILLIERE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de François Béguin.

Soutenue en 1991

à Orléans .

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  • Résumé

    Les composes ternaires graphite-metal alcalin-molecule organique polaire ont fait l'objet de nombreuses investigations, tant sur le plan structural que sur celui des proprietes physiques. Ces graphitures sont essentiellement caracterises par d'importantes interactions ion-dipole entre l'alcalin et la molecule inseree. L'intercalation de molecules non polaires (alcanes) dans les graphitures de cesium nous a permis de mettre en evidence une nouvelle famille de composes d'intercalation du graphite. Ces composes de proprietes structurales tres proches de ceux obtenus avec les molecules polaires sont caracterises par de faibles interactions, de type van der waals entre l'alcane et le substrat. Comme avec les deux types de molecules la reaction se traduit par des modifications structurales notables, avec en particulier une augmentation de la distance interplanaire, nous proposons d'utiliser une nouvelle nomenclature, respectivement chimintercalation et physintercalation. Par diffraction de neutrons, nous avons montre que, d'une maniere generale, l'intercalation d'un alcane dans les graphitures de cesium entraine une augmentation du taux de couverture, proportionnelle a la taille de la molecule. Dans le cas extreme du methane, le taux de couverture ne varie pas. Plusieurs modeles sont proposes permettant de rendre compte des mecanismes d'intercalation et de la structure des produits formes. Dans le systeme de csc#2#4-methane, nous avons observe une difference de comportement relativement a une temperature critique t#c. Pour t#c<t, l'intercalation procede comme avec les autres alcanes par une transition du premier ordre. Par contre, pour t>t#c, il se forme une solution solide interstitielle dont le parametre i#c (periode d'identite) augmente en fonction du taux d'intercalation du methane. Au cours de leur refroidissement, les ternaires de stade 2 contenant du n-pentane presentent une transition ordre-desordre. Elle est caracterisee simultanement par l'apparition de nouvelles raies attribuables a la surstructure et par une legere augmentation de la periode d'identite


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  • Annexes : 203 REF

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