Ordre/Désordre anionique dans les hydroxyfluorures à base de Mg, Ni, Cu & Zn : corrélation composition/structure & propriétés physico-chimiques

Anionic order/disorder within Mg and transition metals (Ni, Cu, Zn) hydroxyfluorides :correlation between composition / structural features and physical-chemical properties

• Auteur / Autrice : Helies Boumali
• Direction : Alain Demourgues
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Inscription en doctorat le 12/01/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ICMCB - Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Chimie et Photonique des Matériaux Oxydes et Fluorures

Mots clés

Mots clés libres

Anions-Mixtes

Hydroxyfluorures

Synthèse inorganique

Cristallochimie

Corrélation structure-propriétés

Spectroscopies (Raman/FTIR. UV-VIS-NIR. MAS-RMN)

Mixed-Anions

Hydroxides-Fluorides

Inorganic Synthesis

Crystal chemistry

Correlation structure-properties

Spectroscopies (Raman

Ftir

Nmr

UV-Visible)

Résumé

Dans les hydroxyfluorures (HyFs) de métaux et métaux de transition, il y a coexistence des ligands anions (F-) et groupements hydroxyles (OH-). Les similarités entre ces deux anions (taille, valence) facilitent leur coexistence, tandis que la différence significative d'électronégativité/de polarisabilité entre ces deux ligands permet une modulation fine de la liaison chimique. Il est alors possible de modifier les caractéristiques structurales de HyFs (polyèdres de coordination, liaisons hydrogènes…) ainsi que leur propriétés physico-chimiques telles que l'acido-basicité, la stabilité thermique, ou les propriétés d'oxydo-réduction. Dans ce manuscrit de thèse, des hydroxyfluorures de Mg, Zn, Cu et Ni ont été synthétisés et étudiés. La détermination de certaines caractéristiques fondamentales des hydroxyfluorures, telles que l'ordre anionique OH/F ou l'influence d'une substitution progressive M(OH)2-xFx sont au cœur de ce manuscrit de thèse. Ces travaux reposent notamment sur l'utilisation et la corrélation de plusieurs techniques de caractérisation, telles que des sondes structurales d'ordre étendu (diffraction aux rayons X) ou locales (fonction distribution de paires) ou encore avec des techniques de spectroscopie (RMN 1H 19F 1D & 2D, Raman, IR).

In transition metal based hydroxyfluorides, fluoride (F-) and hydroxide (OH-) ligands coordinating metals are coexisting in the structure. The large difference of electronegativity/polarizability of these anions permit a tunability of chemical bonds, giving rise to a fine control on the structural features (coordination polyhedra, hydrogen bondings ) and consequently on the chemical and physical properties such as acido-basicity, thermal stability, or redox properties. The subject of this thesis concerned the preparation and the characterization of these new structures. Long-range and short-range order characterizations were performed in order to understand better the impact of the F/OH ratio on the structural features and the physico-chemical properties