Contribution à l'étude de la réactivité en présence de l'oxygène des Manganites de cuivre CuxMn3-xO4 (0≤x≤1) et de Nickel NixMn3-xO4 (0,57≤x≤1) de structure Spinelle en relation avec la distribution cationique

Reactivity in presence of oxygen of copper manganites CuxMn3-xO4 (0≤x≤1) and nickel manganitesNixMn3-xO4 (0,57≤x≤1) with spinel structure in relation with cationic distribution

• Auteur / Autrice : Mohamed Kharroubi
• Direction : Bernard Gillot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cuivre

Propriétés optiques

Nickel

Oxydation

Manganites

Thermogravimétrie

Résumé

La présente étude a contribué à montrer le comportement physico-chimique des manganites de cuivre et de nickel élaborés sous forme de pastilles à hautes températures (>900° C). A) Manganites de cuivre : CuxMn3-x04 (0≤x≤1) : l'étude par spectrométrie infra-rouge, thermogravimétrique et conductivité électrique a permis de préciser une distribution cationique ou la totalité du cuivre monovalent ainsi que les ions manganèse divalents sont contenus dans les sites tétraédriques. Une telle distribution cationique rend compte : - de l'oxydation en deux étapes de cuivre Cu+ et du manganèse Mn2+. - de la conductivité électrique due à la présence simultanée des ions Mn3+ et Mn4+ dans les sites octaédriques. La cinétique de l'oxydation de ces manganites à des températures inferieures a 500°C a lieu suivant un régime de germination croissance avec formation de nouvelles phases pour les compositions 0≤x<0,5 alors que cette oxydation suit une loi de diffusion en régime variable pour les compositions 0,50<x≤1 avec formation d'une phase lacunaire de même structure spinelle. B) Manganites de nickel : NixMn3-x04 (0,57≤x≤1) : les mêmes techniques expérimentales (spectrométrie infra-rouge, thermogravimétrie et conductivité électrique) ont permis de proposer une formule structurale pour ce type de manganite ou les ions nickel, divalents, se situent dans les sites tétraédriques et octaédriques. Les proportions du nickel dans chaque type de site sont variables en fonction des conditions de préparation du manganite. Contrairement aux manganites de cuivre, ces manganites ne s'oxydent qu'en une seule étape. Cette réactivité en présence de l'oxygène est attribuée à la transformation des ions Mn2+ situés dans les sites tétraédriques en ions Mn3+. La cinétique de l'oxydation des ions Mn2+ s'interprète par un processus de germination croissance avec la formation de deux nouvelles phases NiMn03 et α–Mn203