RELATIONS STRUCTURES-PROPRIETES DANS LE SYSTEME Bi2O3-PbO-V2O5 : SURSTRUCTURES, POLYMORPHISME, INCOMMENSURABILITE et CONDUCTIVITE

• Main Author: Labidi, Olfa
• Language: FRE
• Published: Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I 2006
• Subjects: [CHIM:MATE] Chemical Sciences/Material chemistry; Transitions de phases; structures cristallines; polymorphisme; solutions solides
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00199221; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/19/92/21/PDF/these.pdf

Ce travail concerne la recherche de nouveaux matériaux à base de bismuth à propriétés spécifiques plus performantes, ou l'amélioration de propriétés de matériaux connus telles que la conduction ionique pour leur intérêt, en particulier dans le domaine énergétique. Dans le système Bi2O3-PbO-V2O5, notre travail a porté tout d'abord sur le domaine riche en bismuth. La structure du composé PbBi6V2O15 a été déterminée. Le problème de discernement par diffraction X de Bi3+ et de Pb2+ a été abordé par le remplacement du plomb par d'autres cations M2+ tels que Sr2+, Ca2+ et Cd2+. Les déterminations structurales sur monocristaux ont révélé des solutions solides. Partant de la structure connue Pb5Bi18V4O42, le remplacement du Pb par Sr, Ca et Cd a abouti à de nouvelles phases cristallines non stoechiométriques. Il s'agit dans ces différents cas de surstructures dérivées de Bi2O3-δ.<br /> L'étude s'est prolongée au sein du binaire BiVO4-nPbO. Une transition de phase α→β a été caractérisée pour le terme n=1, PbBiVO5. Les structures des cristaux «maclés» ont été résolues à l'ambiante et à 530°C. PbBiPO5 subit une transition analogue. PbBiAsO5 cristallise dès l'ambiante dans la forme β.<br /> Pb2BiVO6 (n=2) subit plusieurs transitions structurales α, β et δ. Les structures des formes α et β ont été déterminées sur monocristal ; la résolution de la structure de β a nécessité l'emploi d'un formalisme 4D. Deux nouvelles formes α' et δ' ont été obtenues par substitution du V par Mn ou P. Leurs structures découlent des phases α à l'ambiante, et δ à 680°C. La conductivité électrique des matériaux a été étudiée et des corrélations propriétés de conduction - caractéristiques structurales proposées.