Ferrites de vanadium de structure spinelle : réactivité et distribution cationique : réactivité et contraintes

The cation distribution and the volume state of vanadium in transition metal oxides of formula fe#3#-#xv#xo#4 (o < x < 2). A model for oxidation in relation to stresses generated during the formation of cation deficient spinels

• Auteur / Autrice : Mohamed Nohair
• Direction : Bernard Gillot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cations

Thermogravimétrie

Spinelles

Vanadium

Résumé

Le présent travail a contribué à l'étude des propriétés physico-chimiques des ferrites de vanadium Fe3-xVxO4 (0. 1 < x < 2) synthétises à 850° C par voie céramique. A- pour des compositions (x < 1): l'étude par thermogravimétrie différentielle, spectrométrie infra-rouge, conductivité électrique et spectrométrie photoélectrons X. P. S. A permis de proposer une distribution cationique de type: (fe#2#+#fe#3#+#1#-#)#a(fe#2#+#1#-#b#-#fe#3#+#1#-#x#+##+#bv#2#+#bv#3#+#x#-#b)#bo#2#-#4, les concentrations des différents cations ont été déterminées avec précision. Les phases lacunaires, qui découlent de l'oxydation de ces composes, présentent un phénomène original: la présence simultanée des ions Fe3+ et v5+ dont la structure implique la formation de complexes de type fevo#4 ou les ions fe#3#+ et v#5#+ se positionnent respectivement dans les sites b et a, stabilisant ainsi la structure spinelle. Un modèle des réactions d'oxydation, en phases lacunaires, a été proposé: il tient compte du fait, qu'au cours de l'oxydation, un gradient de paramètre cristallin entre la surface et le cœur du grain apparait, ce gradient induit de fortes contraintes dans le matériau qui modifient les phénomènes de diffusion. B- pour des compositions (x > 1): sur une base purement expérimentale, la spectrométrie infra-rouge a permis de mettre en évidence que la distribution cationique devient normale pour x > 1. 75: (fe#2#+)#a(fe#3#+#2#-#xv#3#+#x)#bo#2#-#4, alors qu'elle reste statistiquement inverse pour les autres compositions