Synthèse, étude structurale et propriétés magnétique, électrique et catalytique de nouveaux orthophosphates à base du fer et du cobalt

Abstract

La présente thèse porte sur l'élaboration, l'étude structurale ainsi que l'étude des propriétés physico-chimiques de nouveaux orthophosphates à base du fer et du cobalt : Ca2CoFe2(PO4)4, Ba2CoFe2(PO4)4, Ba2CoFe(PO4)3, Ag4CoFe2(PO4)4 et K4CoFe3(PO4)5. Leurs structures cristallines ont été déterminées à partir des données de la diffraction de rayons X sur monocristal. La forme pulvérulente de chacun de ces phosphates a été caractérisée par DRX, par spectroscopie vibrationnelle Raman-Infrarouge ainsi que par microscopie électronique à balayage. La spectroscopie UV-Visible a révélé une bande interdite directe de 3,08eV pour Ca2CoFe2(PO4)4 alors que l’énergie de gap a été estimée à 2,83eV, 2,57eV et 2,69eV pour Ba2CoFe2(PO4)4, Ag4CoFe2(PO4)4 et K4CoFe3(PO4)5 respectivement. L’étude des propriétés magnétiques a mis en évidence un ordre antiferromagnétique à TN = 20K pour Ba2CoFe2(PO4)4 et à TN = 14,18K pour Ba2CoFe(PO4)3 avec un comportement ferrimagnétique à TC = 16 K pour ce dernier. Quant au phosphate Ag4CoFe2(PO4)4, il a manifesté un ordre antiferromagnétique à TN = 10K tandis que le phosphate K4CoFe3(PO4)5 a exhibé un comportement ferrimagnétique à TC = 17K. De même, l’étude de la conductivité du phosphate Ag4CoFe2(PO4)4 a révélé que σ = 2,6.10-3 Scm-1 à 500°C. Le phosphate K4CoFe3(PO4)5 a été testé comme photocatalyseur dans la dégradation du phénol.