Thèse soutenue

Une approche multinucléaire RMN du solide de l’altération des verres de phosphates modèles

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Auteur / Autrice : Nina Forler
Direction : Lionel MontagneLaurent Delevoye
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Molécules et Matière Condensée
Date : Soutenance le 25/01/2011
Etablissement(s) : Lille 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)

Résumé

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Les travaux de cette thèse portent sur la compréhension du processus du vieillissement des verres de phosphate à la base des études de résonance magnétique nucléaire (RMN) des solides. Le terme vieillissement se traduit dans ce cas par l’attaque aqueuse du verre sous atmosphère humide. Ce processus est d’un intérêt particulier dans tous les domaines où une haute résistance des verres de phosphate contre cette attaque constitue une propriété essentielle. Notamment c’est le cas pour la vitrification des déchets nucléaires. Dans le cadre de cette étude des systèmes modèles ont été étudiés (Na2O-P2O5 et Na2O-Al2O3-P2O5) pour obtenir une idée des changements structuraux qui ont lieu pendant l’attaque aqueuse. La résonance magnétique multinucléaire des solides (1H, 27Al, 31P et 17O) étant l’outil principal, des expériences en 1D et en 2D permettent de caractériser l’environnement proche des noyaux ainsi que leur environnement intermédiaire (connectivité hétéro- et homonucléaire). L’interprétation des données RMN de l’oxygène-17 est accompagnée d’une approche complémentaire. Des paramètres RMN calculés de l’oxygène-17 (DFT / GIPAW) des hydrogénophosphates cristallines ont été vérifiés et validés expérimentalement. Des corrélations entre les paramètres RMN de l’oxygène-17 (δCS, δiso, CQ, ηQ) et l’environnement structural du noyau ont été obtenu. Ces dernières permettent de caractériser les environnements du noyau oxygène-17 qui sont générés pendant le vieillissement d’un verre Na2O-P2O5 (NaPO3).