| Titre : | Synthèse et étude de la luminescence des verres et vitrocéramiques pures et dopés aux métaux de transitions dans les systèmes Sb2O3-Li2O (ou K2O)-MoO3 |
| Auteurs : | Salima Houhou, Auteur ; Mohamed Toufik Soltani , 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, 2021 |
| Format : | 1 vol. (140 p.) / couv. ill. en coul / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Résumé : |
Des nouvelles compositions de verres à base d’oxyde d’antimoine (Sb2O3) ont été synthétisés, dans le système: Sb2O3-K2O-MoO3, pur et dopeé avec l’oxyde de Nickel NiO alors deux séries a été étudier , verre binaire (100-x)Sb2O3-xMoO3 avec x=10,20,30,40,50,60 (SMx), et verre ternaire de composition (90-x)Sb2O3-10K2O-xMoO3 avec x=0,10,15,20,25,30 (SKMx) On s’est intéressé surtout au taux de molybdène incorporé dans le verre, son effet sur les différentes propriétés physiques et optique L’analyse DSC a montré que l’incorporation de MoO3 fait augmenter la température de la transition vitreuse Tg , la stabilité thermique et la densité de la matrice vitreuse L’analyse infrarouge et RAMAN montré que quand le MoO3 est additionné en petite quantité (x˂ 20%), l’oxyde de MoO3 entre dans la matrice vitreuse sous forme seulement de tétraèdres MoO4 avec l’augmentation de taux de MoO3 les unités MoO4 sont transformées en unitésMoO6 La bande située à 736nm est une bande très faible (épaulement) et la seul qui absorbe dans le visible. Ce qu’explique le léger changement de couleur après le dopage au NiO. L’analyse UV-VIS montre que les ion Ni2+ se trouve en coordinence 5 ou 6 selon la concentration de MoO3 . Les spectres d’émission de vitrocéramique SKM 0.25 Eu représent les transitions 5D0→7FJ (J= 0 à 4) de l’ion Eu3+ dont les maximums d’intensité sont, respectivement, positionnés à 578, 592, 612, 652 et 699 nm pour l’excitation 464nm, la transition 5D0→7F2 est dominante dans tous les spectres d’émission. Cette transition à tendance à être beaucoup plus intense quand l’ion Eu3+ occupe des sites non symétriques. Après recuit, les spectres d’émission sont radicalement changés par rapport au spectre du verre initial. Ce changement est clairement observé dans la transition 5D0→7F2 dont les composantes deviennent plus structurées et mieux résolues |
| Sommaire : |
Introduction générale ............................................................ 1 Bibliographie………………………………………………………………………………….4 Chapitre I : Généralités sur les verres I. Introduction :………………………………………………………………………………5 2. Historique ……………………………………………………………………………….…5 3. Définition d’un verre.…….…………………………………………………..………..…..7 4. Transition vitreuse………………………………………………………………………...8 5. Structure et vitrification. …………………………………………………..……………...9 5.1 Critère de Goldschmidt ………………………………………………………………..9 5.2Critère de Zachariasen :…………………………………………………...……………9 6. Les règles de Zachariasen …………………………………………...…………………...10 6.1 Conséquences des règles de Zachariasen …………………………………...………. 10 6.1.1. Selon le nombre de coordination……………………………………………..11 6.1.2. Selon la différence d’électronégativité entre le cation et l’oxygène…………12 7. Les grandes familles de verres :…………………………………………………… …13 7.1 -Les verres de chalcogénures: ……………………………………………… ……. 13 7.2 Les verres d’halogénures ………………………………………………………..…. 14 7.2.1 Les verres de chlorures ……………………………………………………… 14 7.2.2 Les verres de fluorés ………………………………………………………… 15 7.3 Les verres métalliques :…………………………………………………………… 16 7.4 Les verres d’oxydes ……………………………………………………………….. 16 8. L’oxyde d'antimoine…………………………………………………………………… 17 8.1 le trioxyde d'antimoine …………………………………………………………….. 17 -La sénarmontite……………………………………………………………………. 17 -La valentinite………………………………………………………………………... 17 8.2 Le tétroxyde d'antimoine (Sb2O4) :…………………………………………………. 17 8.3 Le pentoxyde d'antimoine (Sb2O5) ………………………………………………… 17 9. La transition sénarmontite-valentinite ……………………………………………… 18 10. Le verre d’oxyde d’antimoine ……………………………………………………… 19 10.1 Intérêt des verres de Sb2O3………………………………………………………………………………… 20 I0.2. Travaux antérieurs……………………………………………………………… 20 11. États électroniques et théorie du champ des ligands……………………………… 21 11.1 Le diagramme Tanabe-Sugano ………………………………………………… 21 11.2 L'effet néphélauxétique…………………………………………………………. 24 11. 3 Détermination des paramètres spectroscopiques ………………………………. 24 11. 3.1 Procédure :…………………………………………………………………. 24 I1.3.2. Notion de couleur dans les verres : ………………………………………. 25 I1.3.3 La coloration par les centres colorés ………………………………………. 25 I1.3.4. Un électron piégé dans un défaut interstitiel………………………………. 26 II.3.5 La bande de transfert de charge…………………………………………….. 26 12. L'oxyde de nickel NiO………………………………………………………….……… 27 13. L’Europium Eu ……………………………………………………………………….. 28 13.1 Niveaux d’énergie de l’europium………………………………………………. 28 13.2 Transitions radiatives et non-radiatives, paramètres photophysiques de luminescence………………………………………………………………………….29 14. Le vitrocéramique…………………………………………………….……..……… 33 14.1 Historique……………………………………………………….…….………. 33 14.2 Méthodes de synthèse des vitrocéramiques…………………………………… 34 14.3 Domaines d’application et propriétés des vitrocéramiques……….………….. 35 14.4 Classes des vitrocéramiques…………………………………………………… 36 Bibliographie……………………………………………………………............................. 39 Chapitre II-Elaboration des échantillons et techniques expérimentales de caractérisation1. Introduction…………………………………………………………………………… 44 2. Elaboration des échantillons…………………………………………………………… 44 2.1. Produis de départ ……………………………………………………………….. 44 2.2 Choix de creuset :………………………………………………………………… 45 2.3 Synthèse de verre …………………………………………………………………. 46 3. Les méthodes de caractérisation du verre :………………………………………….. 47 3.1 L’analyse chimique………………………………………………………………. 47 3.2 L’analyse thermique : …………………………………………………………… 47 3.3 Masse volumique :………………………………………………………………….. 50 3.3.1 Présentation :………………………………………………………………… 50 3.3.2 Principe expérimental de mesure :………………………………………….. 50 3.3.2.1 Méthode de pycnomètre :……………………………………………. 50 3.3.2.1 Méthode de poussée d’Archimède …………………………………… 51 3.4 Spectroscopie infrarouge vibrationnelle……………………………………………. 51 3.4.1 Principe de fonctionnement du spectromètre FTIR……………………………… 52 3.5 Spectroscopie Raman………………………………………………………………… 53 3.5.1 Principe de la spectroscopie Raman……………………………………………. 53 3.5.2 Dispositif expérimental………………………………………………………… 54 3.6 Spectroscopie d’absorption optique………………………………………………. 55 3.6.1 transmission (UV+visible + proche IR)……………………………………….. 55 3.6.2 La loi de « Beer-Lambert ………………………………………………………… 56 3.6.3 Détermination de la fenêtre optique :…………………………………………. 58 3.6.4 Calcul de la longueur d’onde associée au gap optique ……………………….. 59 3.6.5 Spectre d’excitation…………………………………………………………….. 60 3.6.6 Spectre d’émission………………………………………………………........... 61 3.6.7 Mesure de photoluminescence………………………………………………….. 61 3.7 Module élastique …………………………………………………………………….. 62 3.7.1 Principe expérimental……………………………………………………………. 62 Bibliographie………………………………………………………………. 66 Chapitre III : propriétés physiques et optiques des verres dans le système Sb2O3-K2O-MoO3 1. Introduction ………………………………………………………………………......... 67 2. Exploration des domaines vitreux ……………………………………………………. 67 2.1 Synthèse des verres binaire et ternaire pour les caractérisations …………………… 68 3. Caractérisation:………………………………………………………………………… 71 3.1.Analyse chimique :………………………………………………………………… 71 3.2 Analyse thermique :…………………………………………………………………. 73 3.2.1 Cas du système binaire SMx avec x=10,20,30,40,50 ………………………… 74 3.2.2 Cas du système ternaire SKMx (x=0.10, 15, 20,25, 30)……………………… 77 3.3-Masse volumique………………………………………………………………… 80 3-4-Modules élastiques…………………………………………………………………. 82 3.5.Propriétés optiques………………………………………………………………….. 85 3.5.1 Transmission UV-Visible……………………………………………………… 85 3.5.1.1 Calcul du gap optique …………………………………………………. 86 3.5.2 Transmission infrarouge :………………………………………………………. 89 Bibliographie :……………………………………………………………………………. 94 Chapitre IV : Propriétés structurales des verres purs et dopés au Nickel 1. Introduction…………………………………………………………………………… 96 2. Spectroscopie vibrationnelle infrarouge :………………………………………….. 962.1 Rappel historique :……………………………………………………………… 96 2.2 Méthode expérimentale :………………………………………………………….. 97 2.3 Spectre FTIR (Fourier transformation infra red ) des échantillons :……………… 98 2.3.1 Cas du verre binaire SMx :…………………………………………………. 98 2.3.2 Cac des verres ternaires SKMx avec x=0,10,15,20,25,30 :…………….. . 101 3. Spectroscopie Raman……………………………………………………. ……….. … 103 3.1 Modes de vibration caractéristiques de Sb2O3 vitreux en Raman :…………….. 103 3.2 Spectre RAMAN de verre binaire SMx avec x=10,20,30,40,50,60……………… 104 3.3 Spectre RAMAN des verres ternaires SKMx………………………………… …. 107 4. Spectroscopie UV-VIS d’absorption d’ion Ni2+ …………………………………… 108 Bibliographies ………………………………………………………………………….. 114 Chapitre V : Luminescence du verre et vitrocéramique d’antimoine dopés au Eu . 1. Introduction …………………………………………………………………………… 116 2. La luminescence du verre ……………………………………………….................... 116 2.1 Luminescence du verre SKMx (x=0,10, 15, 20,25, 30) 0.1 Ni………………. 118 2.1.1 Spectre d’excitation……………………………………………………… 118 2.1.2 Spectre d’émission……………………………………………………….... 119 3. Luminescence du verre et vitrocéramique SKM dopée à l’Eu3+……………….… 122 3.1 Luminescence du verre SKM 0.25 Eu…………………………………………. 123 3.1.1 Spectre d’émission……………………………………………………… 123 3.2 Luminescence de vitrocéramique SKM 0.25 Eu ……………………………… 129 3.2.1 Historique et définition des vitrocéramiques:…………………………. . 129 3.2.2 Méthodes de synthèse des vitrocéramiques……………………………… 130 3.2.3 Spectre d’émission ………………………………………………………. 131 3.2.4 Déclin de luminescence………………………………………………….. 134 Bibliographie……………………………………………………………………………….137 Conclusion générale ……………………………………………………………………………………139 |
| Type de document : | Thése doctorat |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/5479/1/PAGE_GARDE__Resum%C3%A9.pdf |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TCH/86 | Théses de doctorat | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
