Synthese, structure et proprietes thermiques de borates de lithium hydrates

par ELISABETH BETOURNE

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Marcel Touboul.

Soutenue en 1995

à Amiens .

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  • Résumé

    Les borates de lithium anhydres presentent des proprietes physiques interessantes, comme la piezoelectricite pour le diborate et l'optique non lineaire pour le triborate. Ces composes sont generalement prepares a haute temperature a partir de carbonate de lithium et d'oxyde de bore ; ce dernier possedant une basse temperature de fusion, des detitrements peuvent apparaitre lors des syntheses. Pour eviter ces inconvenients, une autre methode d'obtention de ces borates est de deshydrater leurs precurseurs. La synthese des borates de lithium hydrates, dans un rapport bore sur lithium superieur ou egal a un, a ete mise au point. Le mecanisme de leur deshydratation etait mal defini ; il a ete etabli en couplant les analyses thermiques a l'etude structurale. Par diffraction des rx sur monocristal, la structure du monoborate de lithium a huit molecules d'eau a ete resolue alors que celles du pentaborate tribasique monohydrate et du diborate de lithium trihydrate ont ete verifiees ; enfin, l'analogie structurale entre le pentaborate de lithium a cinq molecules d'eau et son homologue au sodium a ete mise en evidence par diffraction x sur poudre. Un mecanisme de deshydratation realiste des borates de lithium hydrates a pu etre propose. Il en ressort que les molecules d'eau libre partent d'abord sans modification de la structure. Les molecules d'eau coordinees aux atomes de lithium partent ensuite ce qui peut conduire a une reorganisation structurale afin de conserver une coordination possible du lithium. Enfin, le depart des groupements hydroxyles mene generalement a un effondrement de la structure et, donc, a une phase anhydre amorphe. Par chauffage, un compose anhydre cristallise. Ainsi, les borates anhydres peuvent etre prepares par recuit a sept cents degres celsius a partir de leurs precurseurs hydrates.


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  • Détails : 153 P.
  • Annexes : 90 REF.

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