Elaboration et caracterisation de nouveaux manocomposites lamellaires silicate/oxyde

Elaboration and characterization of new lamellar silicate/oxide nanocomposites

• Auteur / Autrice : Sébastien Moreau
• Direction : François Béguin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

Nous avons mis au point un mode operatoire permettant la synthese de complexes organometalliques heterobinucleaires lam(fsa)#2en,no#3. H#2o (m=cu,fe,ni,co) stoechiometriques parfaitement homogenes (h#4(fsa)#2en=n,n'-bis(3-carboxysalicylidene)ethylenediamine). L'etude de la structure de leurs produits de pyrolyse a montre que ces complexes constituent d'excellents precurseurs d'oxydes lamo#3 type perovskite (m=fe, ni, co) ou la#2cuo#4 type k#2nif#4, a basse temperature (550c). Nous avons aussi prepare des complexes heteropolynucleaires lacu/ni(fsa)#2en,no#3. H#2o. L'etude structurale de leurs produits de pyrolyse a permis de montrer la formation de phases perovskites de formule lacu#1#-#yni#yo#3 selon un schema reactionnel inhabituel: la phase perovskite se forme par reaction d'une phase la#2cuo#4 type k#2nif#4 avec nio (contrairement aux observations habituelles). Nous avons montre que les cations complexes lam(fsa)#2en#+ (m=cu, fe, ni, co) sont echanges dans la montmorillonite, entrainant un ecartement des feuillets argileux. La periode identite i#c et la quantite de complexe echangee ont permis de proposer un modele dans lequel le plan des complexes est en position debout entre les feuillets. Seul le cation laco(fsa)#2en#+ a pu etre echange dans la taeniolite. L'echange a ete prouve, mais aucun modele du compose d'intercalation n'a pu etre confirme. Lors du traitement thermique des composes mont-lam(fsa)#2en (m=fe, ni, co) et taen-laco(fsa)#2en, une decroissance rapide de la distance 001 est observee, caracterisant un plus faible espacement des feuillets. La conservation de la structure lamellaire du nanocomposite est confirmee par la presence de franges de reseau 001 (jusqu'a 600c). Nous avons montre la presence de particules nanometriques d'oxyde mixte entre les feuillets. La spectroscopie exafs a permis de montrer que le complexe laco(fsa)#2en est echange dans la taeniolite et que le traitement du compose mont-laco(fsa)#2en a haute temperature entraine la formation d'une espece laco#xo#y interfoliaire dans laquelle le degre d'oxydation du cobalt est +ii, incompatible avec la formation d'une espece type perovskite. Ainsi, nous avons montre la difference de comportement lors du traitement thermique entre le complexe seul et le complexe en milieu contraint