Systèmes nano- et micro-structurés à base de dioxyde de cérium et de sesquixyde de néodyme : propriétés électriques et catalytiques des solutions solides Ce1-xNdxO2-delta

par Latifa Aneflous

Thèse de doctorat en Sciences. Chimie du solide

Sous la direction de Jean Musso.


  • Résumé

    Le dioxyde de cérium est utilisé comme capteur de gaz. Deux sytèmes à base d'oxydes de Ce(+IV) et de Nd(+III) sont étudiés : un sytème multiphasé et nanostructuré, obtenu par chimie douce, à basse température à partir d'oxalates et d'acétates ; une céramique à granulométrie micrométrique, obtenue après frittage des poudres nanostructrées, à 1600°C. Les structures sont élucidées par DRX. La morphologie est caractérisée par MET couplée à l'EDAX. Les propriétés électriques en fonction de la composition dans le domaine de température 40-700°C sont mesurées par SIE. Au dessus de 400°C, les contributions des grains, des joints de grains et des électrodes sont séparées. L'exposant n du modèle CPE est lié à la microstructure. La conductivité atteint un palier à 10% en néodyme. Les propriétés catalytiques sont étudiées pour des mélanges air-méthane par spectroscopie IRTF. Les mesures de conversion du méthane montrent que des catalyseurs sont très actifs à 350°C.

  • Titre traduit

    Nano- and micro-structured systems containing dioxide of cerium and sesquikide of neodymium : electric and catalytic properties of the solid solutions Ce1-xNdxO2-delta


  • Résumé

    THe dioxide of cerium is used as gas sensor. Twos systems based on oxides of Ce(+IV) and of Nd(+III) are studied : a multiphase and nonostructured system, obtained by soft chemistry, at low temperature, starting from oxalates and of acetates ; a ceramics with micrometric granulometry, obtained after sintering of the nanostructured powders, to 1600°C. The structures are elucidated by DRX. Morphology is chacterized by MET coupled with the EDAX. The electric properties according to the composition in the temperature range 40-700°C are measured by SIE. With the top of 400°C, the contributions of the bulks grain boundaries and electodes are separate. Eponent n of model CPE is related to the microstructure. Conductivity reaches a maximum with neodymium 10%. The catalytic properties are studied for air-methane mixtures by spectroscopy IRTF. Measurements of conversion of methane show that these catalysts are very active at 350°C.

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  • Annexes : 123 références bibliographiques

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  • Cote : TH-SCI/2005TOUL4
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