Nouveaux oxynitrures de type perovskite ou fluorine dans les systemes m-ta(nb)-o-n (m : alcalinoterreux) et ln-w-o-n (ln : element de terre rare) en vue d'une application comme pigments colores

par NADEGE DIOT

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Roger Marchand.

Soutenue en 1999

à Rennes 1 .

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  • Résumé

    La recherche de nouveaux pigments colores dans le domaine des composes de type nitrure a conduit a la synthese et la caracterisation de nouveaux oxynitrures dans les systemes m-ta(nb)-o-n (m : alcalinoterreux) et ln-w-o-n (ln : element de terre rare). De nouveaux oxydes de type perovskite ont ete decouverts dans le systeme sr-ta-o. Ils forment un domaine de solution solide entre les compositions sr(sr 0. 3 7ta 0. 6 3)o 2. 9 5@ 0. 0 5 et sr(sr 0. 5ta 0. 5)o 2. 7 5@ 0. 2 5. Les oxynitrures correspondants sont isotypes des oxydes precurseurs et presentent une gamme de couleurs s'etendant du jaune pale a l'orange lorsque l'enrichissement en azote croit. L'influence de la nature de l'alcalinoterreux ou du metal de transition sur la couleur a ete determinee grace a l'etude des systemes ca(sr,ba)-ta(nb)-o-n ; un nouvel oxynitrure sr 2nbo 3n a alors ete decouvert. Il est isotype de sr 2tao 3n dont la structure cristalline et electronique est reportee. Cet oxynitrure de type k 2nif 4 possede un reseau anionique partiellement ordonne, inedit. L'origine de sa couleur orange vif est un mecanisme de transition bande a bande (bv / bc). Le role determinant de l'azote dans la couleur est confirme par des calculs de structure de bande sur un ensemble de nitrures et oxynitrures : par rapport a l'oxyde, la presence des orbitales 2p de l'azote au sommet de la bande de valence retrecit la bande interdite et la couleur des oxynitrures evolue du blanc au jaune, a l'orange, au rouge puis au brun selon la valeur du gap. Dans les systemes ln-w-o-n, deux familles d'oxynitrures de structure apparentee a la fluorine ont ete decouvertes a partir des oxydes ln 1 4w 4o 3 3 (formulation de type fluorine a 4x 7. 3 3@ 0. 6 7, a : cations, x : anions) et ln 6wo 1 2 (a 4x 6. 8 5@ 1. 1 5). Ces oxynitrures forment des domaines de solution solide entre l'oxyde de depart et un oxynitrure de formulation limite a 4x 6@ 2. La structure des tungstates ln 6wo 1 2 (ln : y, ho) a ete precisee. On montre que les oxynitrures a 4x 6@ 2 correspondants possedent une structure tres proche de la fluorine. La gamme de couleur des oxynitrures s'etend du jaune pale au marron et kaki, respectivement, pour les series ln 1 4w 4o xn y et ln 6wo xn y, lorsque la teneur en azote croit. On trouve, pour des compositions intermediaires, des poudres de couleur jaune vif prometteuses dans la perspective d'une utilisation comme pigments colores.


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Informations

  • Détails : 226 p.
  • Annexes : 162 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 1999/133
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