Caractérisation de Bi4V2O11 et de quelques Bi4(V1-xMex)2O11- δ(Me=Cu, Ni, Co, Zn) par des techniques physicochimiques et tests catalytiques
Institution:
Lille 1Disciplines:
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Abstract FR:
Le vanadate de bismuth pur (bi4v2o11) ou dope (bi4 (v1-x mex)2 o11- me = cu, ni, co, zn. . . ) Obtenu par synthèse a l'état solide fait partie des matériaux présentant une forte conductivité anionique par migration d'ions o2-. Sa structure dérive de la phase d'aurivillius bi2moo6 et peut être décrite comme un empilement de couches (bi2o2)2+ selon l'axe c entre lesquelles s'intercalent des feuillets de type pérovskite (vo3,5)2-. L'oxyde pur bi4v2o11 présente plusieurs phases cristallines selon la température. La phase , la plus conductrice, observée à haute température, peut être stabilisée à température ambiante par substitution de quelques atomes de vanadium par d'autres espèces métalliques. Ces oxydes mixtes sont dénommés par l'acronyme bimevox ou me est le nouveau métal introduit. Des études physico-chimiques (RMN a l'état solide et RPE) et des tests catalytiques effectues sur ces solides ont permis de mieux cerner leur structure tant à l'état précurseur oxyde qu'après réduction. Bi4v2o11 à l'état oxyde présente quatre environnements différents pour le vanadium + 5 et une faible quantité de v4+. A l'état réduit, cet oxyde binaire a une structure fortement dépendante de la nature du réducteur utilise et du temps de réduction. L'activité de bi4v2o11 envers l'isopropanol est plutôt de type déshydratante. Pour ce qui concerne les bimevox, la structure avant réduction dépend de la concentration du métal ajoute. Une relation directe entre la valeur de déplacement chimique du signal rmn#5#1v et les différentes phases structurales des bimevox a été établie. Sous atmosphère d'hydrogène, la phase , très conductrice, permet aux oxygènes du réseau de migrer très rapidement et de supprimer, au fur et à mesure de leur apparition, les lacunes anioniques de surface. La résultante de ce phénomène est une faible activité hydrogenante de ces oxydes mixtes.