Contribution à L’étude de nouveaux matériaux diphosphates d'alcalins et d’ions de transition 3d et de diphosphates d'alcalins et de lanthanides 4f

Abstract

Le travail décrit dans ce mémoire apporte une contribution à l’étude des matériaux diphosphates de métaux alcalins, de métaux transition et lanthanides. De nouveaux diphosphates mixtes de type KxMII y(HzP2O7)t·nH2O [M = Mg, Mn, Co, Ni, Cu et Zn] et AMIIIP2O7 · 2H2O [MIII = terre rare et yttrium] ont été préparés et caractérisés par différentes techniques. La synthèse de ces matériaux a été effectuée par voie humide en milieux aqueux et à température ambiante. Les composés K2M(H2P2O7)2 · 2H2O [M = Mn, Co, Ni, Cu et Zn] peuvent cristalliser dans deux systèmes structuraux différents : orthorhombique Pnma pour [M = Mn, Co, Cu] et triclinique Pī pour [M = Ni et Zn]. L’étude de la couleur des composés K2M(H2P2O7)2·2H2O [M = Mn, Co, Ni et Cu] a été réalisée par spectroscopie UV-Visible. Au moyen du modèle de recouvrement angulaire « AOM » (Angular Orbital Model), nous avons pu interpréter et effectuer la modélisation des spectres UV-Vis obtenus. Ces composés ont été systématiquement étudiés par les deux spectroscopies Infrarouge et Raman ce qui nous a permis d’identifier les bandes caractéristiques des groupements diphosphates présents. L’étude du comportement thermique des phases K2M(H2P2O7)2 · 2H2O [M = Mn, Co, Ni, Cu et Zn] a montré une grande stabilité de ces matériaux. Les diffractogrammes des phases KMHP2O7·2H2O [M = Mg et Fe] montrent une isotypie de ces composés à leurs homologues KMHP2O7·2H2O [M = Mn, Co et Zn] qui est confirmée par l’étude structurale sur monocristal. Le diphosphate KYP2O7 ·2H2O cristallise dans un système orthorhombique Pnma alors que les autres composés KLnIIIP2O7 · 2H2O [Ln =Gd, Tb, Dy, Er et Yb] adoptent une structure monoclinique P21/c. Ces composés ont été également étudiés par les deux spectroscopies Infrarouge et Raman dans le but d’examiner l’influence du changement du type structural sur les spectres de vibration des ces matériaux. Le traitement thermique des composés KMIIIP2O7 · 2H2O [MIII = terre rare et yttrium] à température au-delà de 400°C indique la formation de phases anhydres KMIIIP2O7 [MIII = terre rare et yttrium].