synthése et caractérisation des composés de structure ruddlesden-popper (An+1BnO3n+1)

Abstract

Durant cette étude, nous nous sommes intéressés à l’élaboration et la caractérisation des composés de type Ruddlesden-Popper de formule Srn+1TinO3n+1.Ce travail est réalisé tout en variant n (n = 1, 2, 3, ∞). Nous avons choisie comme méthode de synthèse la voie solide. Notons aussi que nous avons fait un essaie de synthèse par la méthode Molten Salt pour le composé SrTiO3 (n= ∞). Cette méthode a donné de bons résultats en utilisant une température de calcination très basse (800°C comparait à 1200°C). Ainsi, après avoir établi les diverses étapes de la préparation des poudres, les conditions de traitement thermiques de solide ont été mis au point afin d’obtenir les phases recherchées. On a caractérisé ces phases par la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF), la microscopie électronique à balayage (MEB) et l’UV-Visible. D’un point de vue structural, la diffraction des rayons X sur poudre a révélé la pureté des phases synthétisées :  Les échantillons avec n=1, 2, 3 appartiennent à la famille de composés R-P. Ils cristallisent dans un système tétragonal de groupe d’espace I4/mmm.  L’échantillon avec n = ∞, élaboré par les deux méthodes (céramique et Molen Salt), présente la structure pérovskite et cristallise dans un système cubique avec un groupe d’espace Pm-3m.  Les paramètres de maille (a, b, c, α, β, γ) et le volume (V), calculés par le programme Cell ref, sont pratiquement proches de ceux théoriques. L’étude morphologique, par MEB, a montré que la répartition des grains de ces produits est presque uniforme. Ils ont des dimensions variables avec une petite porosité intergranulaire. L’analyse de nos poudres par spectroscopie infrarouge a révélé l’existence de deux bandes de vibration dont une bande d’absorption entre 410 - 460 cm-1 (vibration de Ti-O) et la deuxième entre 540-660 cm-1 (vibration de Sr-O). Enfin, nous avons étudiés dans la dernière partie du chapitre III l'efficacité photocatalytique des particules SrTiO3 et Sr2TiO4 par rapport à la dégradation du colorant bleu de méthylène (BM) sous irradiation solaire. Cette étude a été suivie par spectroscopie UV-Visible.La réduction de l'intensité des bandes d'absorption du BM aqueux indique la dégradation du colorant par irradiation solaire sur la surface des particules. La comparaison de l’activité photacalytique entre les deux photocatalyseurs a révélé que Sr2TiO4 possède la meilleure activité photocatalytique par rapport à SrTiO3.