Analyse par diffraction des rayons x du comportement thermique de precurseurs d'oxydes nanocristallins : mecanismes complexes de decomposition de nitrates mixtes de cerium et proprietes microstructurales d'oxydes de cerium et de zinc

par NATHALIE AUDEBRAND

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Daniel Louër.

Soutenue en 1998

à Rennes 1 .

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  • Résumé

    Ce travail concerne l'etude, au moyen de la diffraction des rayons x, de la decomposition de solides a faible stabilite thermique, conduisant a la formation d'oxydes nanocristallins. La thermodiffractometrie, associee aux analyses thermiques classiques, a permis de decrire totalement les mecanismes de la decomposition des nitrates mixtes de cerium iii et iv, (nh#4)#2ce#i#v(no#3)#6, m#i#ice#i#v(no#3)#6,8h#2o (m#i#i=zn, ni), m#i#2ce#i#i#i(no#3)#5, 4h#2o (m#i=rb, nh#4) et ag#2ce#i#i#i(no#3)#5,h#2o, precurseurs d'oxyde de cerium a basse temperature. La formation simultanee, sans variation de masse, de nombreuses phases intermediaires et de nitrates amorphes (rbno#3, nh#4no#3) contribue a la complexite des mecanismes reactionnels qui dependent a la fois de l'atmosphere reactionnelle et de la granulometrie du precurseur. La plupart des phases intermediaires ont ete caracterisees a partir de l'indexation de leur diagramme de diffraction. Les structures cristallines de rb#2ce#i#i#i(no#3)#5, 4h#2o, m#i#2ce#i#i#i(no#3)#5,h#2o(m#i=ag, na) et de ag#6ce#i#i#i(no#3)#9 ont ete resolues. Dans le contexte de la determination des proprietes microstructurales des oxydes nanocristallins, un logiciel, proffou, a ete elabore. Fonde sur l'analyse de fourier et la modelisation du profil des raies, il complete l'analyse de langford lorsque cette derniere ne peut etre appliquee. Les analyses microstructurales d'echantillons d'oxyde de zinc prepare, soit en mode isotherme, soit en mode thermique dynamique, a partir de quatre precurseurs, un hydroxynitrate, l'oxalate, l'hydroxycarbonate et l'acetate de zinc, ont ete realisees. La taille et la morphologie des cristallites ont ete caracterisees et les parametres de leur cinetique de croissance ont ete determines. Des relations de dependance, enoncees sous forme de regles, entre la nature chimique du precurseur, sa decomposition thermique et la microstructure de l'oxyde ont ete etablies. Des echantillons d'oxyde de cerium exempts de microcontraintes et pour lesquels les cristallites sont isotropes ont ete prepares. Ils constituent des candidats comme materiau de reference possedant une taille et une forme bien controlees de cristallites.


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Informations

  • Détails : 360 P.
  • Annexes : 258 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 1998/88
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