Les manganites de lanthane LarMnO3+y 0. 8≤ r≥1. 25 : approches théorique et expérimentale des propriétés structurales et superficielle

par Ramzi Hammami

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Christian Minot et de Habib Batis.

Soutenue en 2010

à Paris 6 en cotutelle avec l'Etablissement INSAT. Tunis .

mots clés

• Pérovskite
• LarMnO3+y
• Dft
• Ecart à la stœchiométrie
• Catalyse

Résumé

Les oxydes mixtes de manganite de lanthane de formule LarMnO3+y (0. 8≤r≤1. 25) ont été synthétisés avec des rapports atomiques bien contrôlés. Quel que soit le rapport atomique La/Mn compris entre 0. 8 et 1. 25, les structures cristallines sont décrites dans le système rhomboédrique. L’analyse chimique révèle que le manganèse est dans un état d’oxydation supérieur à +III et que selon le rapport La/Mn, les échantillons sont sur ou sous stœchiométriques en oxygène. Les énergies de formation de plusieurs types de défauts ont pu être déterminées à l’aide d’une approche théorique Ces résultats expérimentaux et théoriques ont été mis à profit pour proposer une distribution des défauts en fonction du rapport La/Mn. Les trois défauts qui ont permis de décrire l’écart à la stœchiométrie dans la série d’échantillons sont des vacances cationiques de La et de Mn, des vacances cationiques de Mn et anioniques et des vacances cationiques de La et anioniques. Les concentrations des défauts [VLa3’], [VMn3’] ; [VO. . ] et [h. ] sont déduites et leurs variations en fonction du rapport La/Mn sont étudiées. Les propriétés superficielles des échantillons synthétisés sont étudiées par la technique XPS, l’adsorption de CO2 et le test catalytique de combustion du méthane. L’étude théorique de l’adsorption de CO2 a été entreprise. L’ensemble des résultats obtenus corrobore la présence de plusieurs sites actifs avec un avec un spectre énergétique suffisamment large pour que la surface des manganites de lanthane soit considérée comme hétérogène. Les performances catalytiques déterminées dans la réaction de combustion du méthane se sont avérées sensibles à l'écart à la stœchiométrie.

Titre traduit

Lanthanum manganite LarMnO3+y 0. 8≤ r≥1. 25 : theoretical and experimental approaches on structural and surface properties

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