Association d'ions uranyle et d'oxoanions molybdates ou tungstates : nouvelles architectures structurales et mobilité cationique

Association of uranyl ions and molybdates or tungstates oxoanions : new structural architectures and cationic mobility

• Auteur / Autrice : Saïd Yagoubi
• Direction : Francis Abraham, Saïd Obbade
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Structure et dynamique des systèmes réactifs
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métaux alcalins

Rietveld, Méthode de

Structure cristalline (solides)

Cristallisation

Rayons X -- Diffraction

Tungstates

Vanadates

Mots clés libres

Ions uranyles

Oxyanions

Molybdates

Uranates

Mobilité ionique

Polyèdres de coordination

Connectivité (chimie)

Résumé

La motivation première des travaux présentés. Dans cette thèse de doctorat est la synthèse et la caractérisation structurale, thermique et électrique de nouveaux composés d'uranyle, d'oxyanions de métaux de transition et de cations monovalents, et particulièrement les molybdates et les tungstates d'uranyle et de métaux alcalins. Ainsi, l'exploitation des diagrammes ternaires UO3-XO3-M2O avec X = Mo, W et M un métal monovalent, nous a conduit à l'obtention de nombreuses familles de composés. Pour les molybdates d'uranyle, trois nouvelles familles de molybdates d'uranyle ont été caractérisées: La phase K8(UO2)8(MoO5)3O6 et la famille M2(UO2)2(MoO4)O2 avec M = K, Rb et Cs sont constituées de couches uranyle - molybdate, alors la famille M6(UO2)2O(MoO4)4 avec M = Na, K, Rb et Cs est constituée de chaînes uranyle - molybdate. Dans le cas des tungstène, la variété de phases obtenues est encore plus importante. Avec Na, K, Rb et Cs des structures en couches sont obtenues, il s'agit des deux familles M2(UO2)W2O8 (M = Na, K) et M2(UO2)2(WO5)O avec (M = K, Rb, Cs), et du composé Na10(UO2)8(W5O20)O8. Avec le lithium, deux composés possédant un enchaînement tridimensionnel de polyèdres autour de l'uranium et du tungstène, libérant des tunnels occupés par les atomes de lithium : il s'agit des composés Li2(UO2)4(WO5)4O et Li2(UO2)(WO4)4.

Pour finir, nous avons complété ce travail par la caractérisation de deux nouveaux uranates de rubidium de formule Rb2U2O7 et Rb8U9O31. Cette étude confirme la complexité et l'intérêt de la cristallochimie des composés résultant de l'association d'ions uranyles et d'oxyanions. Cette complexité provient: - des différentes coordinations possibles à la fois de l'uranium et du métal de l"oxyanion. - des différentes possibilités de "polymérisation" de ces polyèdres à la fois de l'uranium (par exemple pour former des chaînes par la mise en commun d'arrêtes) et du métal de l'oxyanion (par exemple par des sommets pour former des chaînes ou des couche de types perovskite), - des différentes possibilités de connexion directe entre les polyèdres des coordination de l'uranium et du métal de l'oxyanion.