| Titre : | Synthèse et caractérisation des sels précurseurs Par la méthode solgel |
| Auteurs : | Ilham Chadli, Auteur ; M. Omari, Directeur de thèse |
| Type de document : | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2017 |
| Format : | 1 vol. (115 p.) / ill.couv.ill.en coul / 30cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Perovskite,LaCr1-xZnxO3, sol-gel ,TG/DTA, spectre infrarouge (IR) ; diffraction des rayons X (DRX) ; Microscopie électronique à Balayage (MEB), BET , Oxydation du Propane, Résistivité. |
| Résumé : |
Ce travail se concentre sur l'étude expérimentale concernant la synthèse par voie sol-gel et la caractérisation physicochimique de l’oxyde pérovskite LaCrO3 substitué au Zinc dans le site-B, LaCr 1-xZNXO3 (0≤ x ≤ 0.30). Différentes techniques de caractérisation utilisées sont : l’analyse thermique (ATG/ATD), la diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique à balayage (MEB), l’analyse IR, mesure de la surface spécifique des échantillons par l’application de la méthode de(BET), le test catalytique des échantillonssur la réaction d’oxydation de C3H8, et l’étude des propriétés électriques par la méthode de quatre pointes. D’après les résultats obtenus, on a estimé que les poudres synthétisée par la méthode solgel cristallisent à 1000 °C pour (x = 0), et à 1100 °C pour (x = 0.1, 0.2, 0.3) dans le système orthorhombique de groupe d’espace pbnm(62)(JCPDS 24-1016), d’où la taille des cristallites varie entre (29.46-53.21) nm. L’avantage de la substitution du chrome par le zinc dan l’oxyde LaCr1- xZnxO3 s’envisage dans les deux propriétés telles que les propriétés catalytiques et les propriétés électriques, d’où l'activité catalytique croiten augmentant la concentration du zinc dans la solution solide, comme la conductivité électrique, ainsi que les oxydes LaCr 1-x1-xZNXO3 (0≤ x ≤ 0.30) ayant le comportement des semi-conducteurs, d’où la conductivité électrique croit avec la température. |
| Sommaire : |
Liste des figures Liste des tableaux Introduction Générale…………………………………………………...……..10 Bibliographie……………………………...…………………………………………13 CHAPITRE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE I.1. Cristallochimie des oxydes de structures pérovskite………………...……….15 I.1.1. Introduction…...…………….……………………………………….………..15 I.1.2.Structure pérovskite……………………………….……………………….…15 I.1.2.a. Pérovskites idéal……………………...………………………………………16 I.1.2.b.Structures cristallines de la pérovskite…..……………………………………17 I.1.3.Influence de l’oxyde LaCrO3 ………………..………...…………………......19 I.1.4.La non-stœchiométrie dans la structure cristalline…………..….………….21 I.1.4.a.Types de défauts ponctuels…………………………………………………...22 Défauts intrinsèques………………………………………………………….22 Défauts extrinsèques……………..…………………………………………..24 I.1.5.Eléments de structure d’un cristal réel………………………..…………….24 I.1.6.Notation de F.A.Kröger et H.J.Vink…………………………...…………….24 I.2.Les matériaux poreux….….…………………………………………………….26 I.3.Propriétés catalytiques des oxydes mixtes…………………………….…..…...28 I.3.1.Notion de catalyse hétérogène………………………………………………….28 I.3.2.Intérêt des oxydes mixtes pour la catalyse hétérogène…………………………28 I.3.3.Activité catalytique et réductibilité des oxydes pérovskites……………………30 I.3.4.Effet de la composition de la surface sur l’activité catalytique………………...31 I.2.Généralités sur les propriétés électriques des solutions solides……………....32 I.2.1.Introduction……...…………………………………………………………….32 I.2.2-Définition de la conductivité électrique……………………………………...33 I.2.3-Les phases ionocovalentes associant des porteurs Ioniques et électroniques. ………………..………………………………...………33 I.2.3.a- Les conducteurs ioniques…………………………………………………….34 I.2.3.b-Les conducteurs électroniques purs…………………………………………..34 I.2.3.c-Les conducteurs mixtes……………………………………………………….34 I.2.4-Equilibre général du désordre électronique dans un semi- conducteur…...34 I.2.5-Les propriétés électriques des semi-conducteurs…………………...……….35 I.2.5.a-Définition des matériaux semi-conducteurs…………………………………..35 I.2.5.b-Effet de la température sur la conduction électrique d’un semi-conducteur........................................................................................37 I.2.5.c-Effet du dopage sur la conduction électrique d’un semi-conducteur…………39 I.2.5.d-Effet du dopage sur la structure des bandes d'énergie d’un semi-conducteur………………………………...……………40 I.2.6. Propriétés électriques de LaCrO3 dopé et non-dopé…………………….....42 I.2.7. Défauts chimiques de conducteurs pérovskites de type-p utilisés dans des piles à combustible à oxyde solide………………………..44 Bibliographie……………………………...…………………………………………46 CHAPITRE II : TECHNIQUES EXPERIMENTALES II.1.Généralités sur les méthodes de synthèse………………………………….…52 II.1.1.Introduction………………………….………...…………………………..…52 II.1.2.Co-précipitation…………………………………………………….…….….52 II.1.3.Voie sol-gel…………………….………………………………….…………..52 II.1.3.1.Description du procédé……….……………………………………….…….52 II.1.3.2.Principe du procédé sol-gel……….……….………………………………...53 II.1.3.3.Terminologie et définitions……………….………………………………....53 II.1.3.3.1.Le sol…………………………………………………………….………...53 II.1.3.3.2.Le gel……….………………………….…………………………….…….54 II.1.3.3.3.Le xérogel et l’aérogel……………………………………………….…….54 II.1.3.4- Catégories du procédé sol-gel………………………………………….…...54 II.1.3.4.a.La voie polymère…………………………………………………………..54 II.1.3.4.b.La voie alcoxyde……………………………………………………….….55 II.2.Techniques de caractérisation….…………..…………………….……….…..56 II.2.1.Analyse thermique ATG/ATD……………...………………………..….…..56 - Analyse thermogravimétrique (ATG)………………………………………..56 - Analyse thermique différentielle (ATD)……………………………………. 56 II.2.2.Diffraction des rayons X (DRX)………….……..………………………….. 56 II.2.2.a.Principe……….……………………………...……………………………....56 II.2.2.b.Analyse d’un diagramme de diffraction X sur poudre………….…………...57 II.2.2.c.Evaluation de la taille des cristallites………………………….…………….57 II.2.3.Microscopie électronique à balayage………….………………………………58 II.2.3.a.Principe…………………………………………………………………..…..58 II.2.4.Spectroscopie Infra Rouge………….…………………………………………59 II.2.5.Mesure de surface spécifique par adsorption d'azote (SBET)…...…………….. 60 II.2.5.a.Principe……………….……………………………..……………………….60 II.2.6.Mesure de la distribution poreuse par la méthode BJH……………..…………60 II.2.7.Etude des propriétés catalytiques………………….……………………….…..61 II.2.7.a. Montage expérimental……………….……………………………………...61 II.2.8.Mesure de la résistivité par la méthode des quatre pointes…………………....62 II.2.8.a.Principe…………………….………………………………….……………..62 Bibliographie ……………………………………………………………………..…64 CHAPITRE III : SYNTHESE ET TECHNIQUES DE CARACTERISATIONS DES POUDRES LaCr1-xZnxO3 III.1. Introduction……………...……………………………………..……………66 III.2.Synthèse des poudres céramiques de l’oxyde LaCr1-xZnxO3 Par voie sol-gel……………………………………………………………...……….66 III.2.1.Produits de départ……………………………………………………………..66 III.2.1.a.Matériaux de départ ………………………………………………………...67 III.2.1.b.Le solvant et l’agent complexant………….………………………………...67 III.2.2.Méthode de synthèse………………………………………………………….68 III.3.Techniques de carracterisation………...…………………………………… 69 III.3.1.Analyse thermique (A.T.G – A.T.G) des précurseurs.......................................69 III.3.2.Spectroscopie Infrarouge……………………………………………………...71 III.3.3.Analyse radiocristallographique……………………………………………....71 III.5.3.1.Affinement de structure…………………….…………………...…………..71 III.3.4.Microscopie électronique à Balayage (MEB)……………….………………..73 III.3.5.Morphologie et surface spécifique………………….………………………...73 III.4. Résultats et discussion………………………………………………………..74 III.4.1- Introduction…………………………………………………………………..74 III.4.2- Analyse TG / ADT des précurseurs………………………………………….74 III.4.3-Analyse radiocristallographie des oxydes…………………………………….76 III.4.3.1-Caractérisation structurelle…………………………………………………76 III.4.3.3-Effet du dopage sur la taille moyenne des cristallites………………………79 III.4.4-Analyse par infrarouge IR…………………………………………………….81 III.4.5-Analyse par microscopie électronique à balayage(MEB)…………………….83 III.4.6-Surface spécifique et diamètre des pores……………………………………..84 III.5- Conclusion………...…………………………………………………………..86 Bibliographie……………...…………………………………………………………88 CHAPITRE IV : ETUDE DE L’ACTIVITE CATALYTIQUE ET PROPRITES ELECTRIQUES DES OXYDES LaCr1-xZnxO3 IV.1- Introduction…………………………………………………………………..91 IV.2-Test catalytique sur la réaction d’oxydation de C3H8…………….………...91 IV.2.1- Dispositifs expérimentales…………………………………………………...91 IV.3.Mesure de la résistivité par la méthode des quatre pointes……………………..92 IV.3.1- Dispositifs expérimentales…………………………………………………...92 IV.4-Résultats et discussion………………………………………………...………94 IV.4.1-Activité catalytique pour la combustion du propane…………………………94 IV.4.2-Etude des propriétés électriques……………………………………………...97 IV.4.2.1-La Conductivité électrique………………………………………………….97 IV.4.2.1-L’énergie d’activation………………………………………………………99 IV.5-Conclusion……………………………………………………………………101 Bibliographie……………………………………………………………………….102 Conclusion Générale………………………………………………………………104 ANNEXES………………………………………………………………………….107 SUMMARY ………………………………………………………………………..113 114……………………………………………………...…...……………….ملـخـص RESUME……………………………………………….…………………………..115 |
| Type de document : | Thése doctorat |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/2947/1/Th%C3%A8se_80_2017.pdf |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TCH/52 | Théses de doctorat | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
