Étude cristallochimique et activité photocatalytique d'oxychalcogénures de terres rares et de métaux de transition

par Vincent Meignen

Thèse de doctorat en Science des matériaux, physicochimie du solide

Sous la direction de Alain Lafond.

Soutenue en 2004

à Nantes .

mots clés

• Chalcogénures
• Terres rares
• Métaux de transition

Résumé

Ce manuscrit présente la synthèse, l'étude cristallochimique ainsi que quelques propriétés physiques de nouveaux oxychalcogénures de terres rares et de métaux de transition (nommés RETOX). La description structurale parfois complexe de ces composés à anions mixtes peut être simplifiée sur la base d'une représentation modulaire analogue à celle déjà employée en minéralogie. C'est ainsi que les composés RE2Ti2S2O5, synthétisés antérieurement, peuvent se décrire comme un empilement successif de blocs structuraux [RE2S2] de type NaCl et [TiS2O5] de type pe��rovskite. Les différents travaux que nous avons réalisés, lors des tentatives de modification des blocs structuraux constituant les composés RE2Ti2S2O5, soit par substitution, soit par insertion d'atomes, nous ont permis de synthétiser de nouveaux composés RETOX comme Sm2Ti2S2O4,5 ou La5Ti2CuS5O7. Ces études sont complétées par la mise en évidence des propriétés photocatalytiques du composé Sm2Ti2S2O5.

Résumé

This study deals with the synthesis, the crystallo-chemical characterization and physical properties of rare earth and transition metal oxychacogenides compounds (named RETOX). The crystal structures of these compounds, which are sometimes complex, can be easily described on the basis of a modular representation, similar with that used in mineralogy. According to this, the structure of RE2Ti2S2O5 compounds, previuosly synthesized, corresponds to the stacking of building blocks [RE2S2] of rock-salt type and [TiS2O5] of perovskite type. Attempts to modify these constitutive building blocks, either by substitution or by insertion of atoms, lead to a lot of new RETOX compounds as Sm2Ti2S2O4,5 or La5Ti2CuS5O7. This study ends with the description of the photocatalytic properties of the oxysulfide Sm2Ti2S2O5.