Thèse soutenue

Caractérisation structurale, nanostructuration et propriétés d'absorption de matériaux fluorés

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Jérôme Lhoste
Direction : Martine DoeuffVincent Maisonneuve
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Le Mans
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des oxydes et fluorures (Le Mans) - Institut des Matériaux Jean Rouxel (Nantes)
autre partenaire : Université du Maine. UFR de sciences exactes et naturelles (Le Mans)

Mots clés

FR

Mots clés contrôlés

Mots clés libres

Résumé

FR  |  
EN

L'élaboration et la caractérisation de fluorures hybrides et/ou inorganiques à structure ouverte ont été menées dans l'objectif de tester ces matériaux en stockage d’hydrogène. La synthèse solvothermale de fluorures hybrides de titane a conduit à sept fluorotitanates comportant des octaèdres isolés TiF6 et à deux oxyfluorotitanates, bâtis à partir de chaînes ∞(TiOF4) et de feuillets ∞(Ti5O5F12). Deux nouveaux fluorures, constitués de trimères (Cu(pyr)4)•(TiF6)2 et de chaînes ∞[(Cu(en)2)•(TiF6)], ont été identifiés lors de l’exploration de systèmes mixtes Ti-Cu. Les gaps optiques des fluorotitanates, estimés par réflectivité diffuse UV-visible et calculs DFT (density functional theory), ont permis de mettre en évidence une substitution F-/OH-. [Hgua]•(Ti5O5F12) (2D) a montré un comportement photochrome original corrélé à la réduction de TiIV en TiIII. Parallèlement, la préparation de fluorures connus microporeux à surfaces spécifiques élevées a été engagée. Une optimisation par la méthode des plans d'expériences a permis d’aboutir à des solides nanométriques ayant des surfaces spécifiques atteignant 345 g. M-2 pour β-AlF3. Les tests d’adsorption de H2 à 77 K indiquent des capacités relativement modestes pour la variété β-MF3 (Fe,Al). Par contre, une forme amorphe de FeF3 présente des propriétés d’adsorption dignes d’intérêt avec une capacité proche de celles des matériaux de référence.