Synthèse et caractérisation de ZnO nanométrique par la méthode chimie douce

Synthesis and chracterization of nanometric zinc oxide by soft chemical method

• Auteur / Autrice : Sumetha Suwanboon
• Direction : Jean-Claude Tédenac
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propriétés magnétiques

Propriétés physico-chimiques

Oxyde de zinc

Résumé

Nous avons synthétisé des matériaux nanostructurés de ZnO par différentes voies de chimie douce, c’est-à-dire, par les méthodes sol-gel et pyrolsol. Cette recherche a consisté à étudier et mettre au point les paramètres expérimentaux qui influencent les propriétés structurales de ZnO tel que la nature du précurseur, du complexant ou du stabilisateur, leurs concentrations et, quand c’est le cas, la concentration en dopant. Les paramètres thermiques comme la température de réaction et la température de traitement thermique ont aussi été optimisés. Les matériaux de ZnO contenant du chrome et de l’aluminium ont également été étudiés. Les couches minces de ZnO non dopé préparées par le méthode « dip coating » sur substrat de verre ont donné dans les meilleurs cas des tailles d’environ 40 nm. Pour le matériau dopé, ZnO :Al, 10at% Al, les particules atteigne des dimensions d’environ 5 nm. Pour les couches minces préparées par la méthode pyrosol, la plus petite taille obtenue de ZnO non dopé est d’environ 70 nm et pour ZnO :Al, 5at% Al, les tailles sont d’environ 90 nm. Enfin, les nanoparticules de ZnO obtenues par précipitation des solutions présentent des taille d’environ 10 nm. Des poudres de CrxZn1-xO nanométriques où x est 0. 05, 0. 10 et 0. 15, présentent un comportement ferromagnétique faible avec la température par les méthodes de DXR, MET et MEB de couplage de ces différents méthodes physiques à permis d’apporter de conclusion sur les méthode d’élaboration par chimie douce

We have synthesized nanostructured ZnO materials by various ways of soft chemistry techniques, i. E. Sol-gel and pyrosol methods. This research has consisted to study and develop the experiment parameters which influence the structural properties of nanostructured ZnO such as nature of precursor, complexing agent or stabilizer, precursor and dopant concentration. The thermal parameters such as reaction temperature and heat treatment temperature have been optimized as well. The ZnO materials containing of chromium and aluminium have also been studied. The undoped ZnO thin films prepared by dip coating on glass substrate give, in the best case, the approximate size 40 nm. In case of doped ZnO material, ZnO:Al, 10 at. % Al, the sizes reach approximate 5 nm. The ZnO thin films are prepared by pyrosol method giving the smallest size of undoped ZnO about 70 nm and ZnO:Al, 5 at. % Al about 90 nm. Lastly, the ZnO nanoparticles are prepared by precipitation giving the smallest size about 10 nm. The nanocrystalline CrxZn1-xO powders where x is 0. 05, 0. 10 and 0. 15, have exhibited a weak ferromagnetic behavior with Curie temperature of 0. 6, 2. 6 and 7. 1 K, respectively