Thèse soutenue

Preparation et caracterisations physico-chimiques de nouvelles phases a base de tetraedres p(o,n)#4 : les verres azotes de phosphates, les oxynitrures. pon et napon

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Auteur / Autrice : Erwan Gueguen
Direction : Roger Marchand
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

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Les phosphates azotes de type nitrure constituent une nouvelle classe de materiaux phosphates qui se presentent, selon les cas, sous forme cristallisee, amorphe ou vitreuse. Les verres du systeme k-p-o-n associent dans leur composition les elements n, p, k essentiels a la croissance des vegetaux. La caracterisation de ces verres en milieu aqueux et l'estimation de la vitesse de liberation de l'azote et du phosphore ont ete realisees en vue d'une application comme engrais. La presence de lithium dans les verres du systeme li-na-p-o-n confere a ces verres des proprietes de conductivite ionique qui ont ete etudiees en fonction de l'enrichissement en azote. L'azote present sous forme nitrure dans les verres azotes de phosphates peut donner a ces matrices vitreuses un caractere reducteur permettant d'effectuer in situ des reactions d'oxydo-reduction. La reaction d'oxydation de l'azote nitrure n#3- en azote moleculaire s'accompagne d'une reaction de reductions de certains cations metalliques. Par une approche thermodynamique, il est possible d'estimer quels sont les cations qui seront reduits, ceux qui ne le seront pas et qui entreront dans la matrice vitreuse. Dans l'hypothese d'une structure discontinue du verre, l'apport d'azote ne modifie pas la taille des "inhomogeneites". Ceci a ete montre par une etude effectuee en diffusion raman basse frequence sur des verres du systeme na-p-o-n. Par ailleurs, on s'est interesse aux differences d'arrangements structuraux existant entre les formes cristallisee et amorphe de l'oxynitrure de phosphore pon. L'etude par spectroscopie xps a montre que si la forme cristallisee est isotype de la silice, il n'en est pas de meme pour l'oxynitrure amorphe. Enfin, on a realise la synthese des phases cristallisees na#4p#4o#9n#2 et na#5p#5o#1#2n#2 dont il existe un equivalent en terme de composition chimique dans le domaine vitreux na-p-o-n