Elaboration et caractérisation de nouveaux matériaux mixtes et hybrides inorganiques-organiques à base de phosphates, de sulfates et de métaux de transition (Co, Ni, Zn)

Abstract

Le travail de cette thèse a porté sur l’élaboration de nouveaux matériaux à transfert de protons et de composés sulfatés à base de métaux de transition (Co, Ni, Zn) et de molécules organiques sélectionnées. La synthèse de ces systèmes poreux, effectuée par chimie douce et voie hydrothermale, a conduit à la formation de six nouvelles phases dont quatre contiennent un système hybride inorganique-organique à base de phosphate-sulfate et deux renferment une phase mixte à base de phosphate-diphosphate. L’arrangement cristallin des matrices de phosphate et sulfate, se caractérise par la coordination des sous unités de construction qui partagent leurs sommets ou leurs arêtes pour générer soit des chaînes linéaires infinies soit des couches ouvertes avec diverses géométries. L’annexion des réseaux mixtes et hybrides conduit à la formation de réseaux tridimensionnels qui s’assurent et s’établissent par des ponts de liaisons hydrogène de types N─H…O et O─H…O. Les interactions intermoléculaires ont été évaluées par l’intermédiaire de la surface d’Hirshfeld pour les composés de phosphate mixte. L’étude du dénombrement des modes normaux de vibration par la méthode de site a été complétée par la spectroscopie infrarouge qui permet d’identifier et confirmer les bandes caractéristiques de chaque système chimique. L’analyse du comportement thermique des différents composés, effectuée par l’analyse ATG-ATD, montre que certaines phases possèdent une bonne stabilité thermique à haute température. L’étude de l’activité antioxydante et antimicrobienne des phases de sulfate et phosphite a été évaluée respectivement par les tests de DPPH, FRAP, PM et par la méthode de la détermination de la concentration minimale inhibitrice (CMI). L’étude de l’activité catalytique, montre que le système de phosphate mixte et hybride, présente un pouvoir catalytique prometteur pour l’oxydation et la dégradation du bleu de méthylène.