Etude de la réactivité en présence d’oxygène de quelques oxydes à base de manganèse de structure spinelle

Abstract

Ce travail a contribué à montrer le comportement physico-chimique de quelques oxydes de structure spinelle à base de manganèse : Les études par thermogravimétrie et conductivité électrique des manganites de fer Mn3-x Fex O4 (0≤x≤1.5) ont permis de proposer une distribution cationique où les ions manganèse divalents sont répartis sur les deux types de sites. Les études cinétiques d’oxydation des ions manganèse des sites octaédriques, entreprises pour la première fois, suivent une loi de diffusion en régime variable avec formation d’une phrase lacunaire de même structure spinelle. Alors que celles des sites tétraédriques ont lieu suivant un processus de germination croissance avec formation d’une phase cubique (Mn1-y, Fe y) 2 O3 de type αMn2O3. L’étude par spectroscopie infrarouge a mis en évidence d’une part la transition quadratique-cubique observée par la diffraction des rayons X et d’autre part les bandes caractéristiques de la phase cubique (Mn1-y, Fey) 2O3. Le phénomène d’oxydoréduction observés lors de l’étude de la réactivité des ferrites CoMny Fe 2-x O4 (0<x<1) de taille submicronique de structure spinelle, résulte de l’oxydation partielle du seul cation oxydable Mn 3+. Ainsi, une étude cinétique d’oxydation de ces ions a été entreprise pour la première fois, son mécanisme est un processus contrôlé par la diffusion des lacunes. Ce phénomène oxydo-réducteur des ions manganèse III a permis la conservation de la structure spinelle jusqu’au moins 900°C.