Composés de terres rares à charpente ouverte : synthèse hydrothermale, structure et propriétés optiques

par Fabien Serpaggi

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de Gérard Férey.

Soutenue en 1998

à Versailles-St Quentin en Yvelines .


  • Résumé

    Etendre la synthèse hydrothermale des metallophosphates micro poreux aux éléments des terres rares s'est soldé par un échec partiel : la forte affinité des anions phosphate et fluorure pour ces éléments a entraîné la formation systématique d'espèces denses et insolubles. Une nouvelle stratégie a été développée visant à limiter la condensation en remplaçant les groupements phosphate par des ligands de plus faible connectivité et de taille variable. L'utilisation d'acides phosphoniques fonctionnalises puis d'acides dicarboxyliques a permis d'isoler deux nouvelles familles de composes mixtes où parties minérales et organiques participent directement à l'édification de la charpente tridimensionnelle. Les phosphonates de terres rares lnho 3p(ch 2) npo 3 et lno 3p(ch 2) 2co 2 présentent une structure lamellaire pontée dense où la distance inter lamellaire directement liée à la longueur de la chaîne carbonée est modulable. Les dicarboxylates de terres rares ln(h 2o) 2o 2c(ch 2) nco 2 xh 2o sont caractérisés par une structure mixte et neutre où des molécules d'eau sont insérées dans des tunnels aux dimensions directement liées à la longueur de la chaîne carbonée. Un lien a été établi entre la dimensionnalité de ces structures et la connectivité des ligands. Chaque structure peut être décrite sur la base de files de polyèdres de terre rare. La baisse de la connectivité du ligand entraîne une interconnexion décroissante des files et une diminution de la dimensionnalité du réseau inorganique. Un ligand bifonctionnel de taille variable permet de contrôler la connexion et l'espacement des parties inorganiques. Deux études ont été menées en spectroscopie des terres rares : l'une pour le calcul des paramètres de champ cristallin pour les propylenediphosphonates et les glutarates de terres rares, l'autre pour le suivi de la deshydratation reversible des dicarboxylates de terres rares

  • Titre traduit

    Rare-earth compounds with an open framework : hydrothermal synthesis, structure and optical properties


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Informations

  • Détails : 240 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 174 ref.

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