« Design » et approche prédictive de nouveaux oxyphosphates de bismuth

« Design » and approach predictive of new bismuth oxo-phosphates

• Auteur / Autrice : Diana Endara
• Direction : Marielle Huve, Marie Colmont
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Molécules et matière condensée
• Date : Soutenance le 25/07/2012
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UCCS - Unité de Catalyse et Chimie du Solide

Mots clés

Mots clés contrôlés

Asymétrie (chimie)

Ordre et désordre (physique)

Tétraèdres

Prévision

Structure cristalline (solides)

Phosphore -- Composés

Propriétés optiques

Bismuth -- Composés

Mots clés libres

Oxyphosphates

Résumé

Ce travail a consisté, en appliquant une approche prédictive originale, à prédire et à élaborer de nouveaux composés inorganiques dans le système Bi2O3-P2O5-MOx (M est un cation ou un mélange de cations de natures diverses). La rationalisation systématique des structures déjà existantes a permis de déduire que ces phases résultaient d’un point de vue structural, de l’organisation d’unités structurales basées sur des tétraèdres O(Bi, M)4 formant des rubans ou des colonnes. Il s’agissait de diversifier les unités de construction, taille et arrangement de façon à élargir les possibilités d’assemblage. Des règles empiriques ont été établies permettant la prédiction réelle et rationnelle de nouvelles structures inorganiques complexes. Parmi celles-ci, des matériaux non centro-symétriques ont été obtenus. La présence de la paire libre de Bi3+ dans ces composés induit de fortes propriétés d’optique linéaires qui ont été testées. Ce travail inclut la description, la validation, l’élaboration, la structure et les propriétés des nouveaux oxyphoshates de bismuth.

This work consisted in applying an original predictive approach, to predict and develop new inorganic compounds in the ternary system Bi2O3-P2O5-MOx (where M is a cation or a mixture of cations of different types). The systematic rationalization of already existing structures permits to infer from a structural point of view that these phases were the result of the organization of building units (Bus) based on tetrahedrons O(Bi,M)4 connected to form ribbons or columns. This work deals with the diversification of the building units, their size and their arrangement to expand the possibilities of assemblies. Empiric rules have been established for a real and rational prediction of new complex inorganic structures. Non-centro-symmetric materials (NCS) were obtained. The presence of Bi3 + lone pair in these compounds induced strong linear optical properties that have been tested. This work includes the description, validation, development, structure and properties of new bismuth oxo-phoshates.