• Langue : Anglais
• Discipline : Molécules et matière condensée
• Identifiant : 2015LIL10072
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 22/09/2015

Résumé en langue originale

Ce manuscrit est consacré à la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux d'oxyde à base de sélénium dans les états d’oxydation +4 ou +6. Les types structuraux rencontrés parmi les 33 oxy sélénites minéraux montrent une diversité structurale étonnante, et couvrent le champ des dimensionnalités 0D à 3D, offrant ainsi des potentialités inexploitées en termes des propriétés physiques. Cette thèse a visé la synthèse de l’étude de nouveaux composés du Se, en utilisant des méthodes de synthèse essentiellement inspirées des conditions de croissance des minéraux. Les informations basées sur l’assemblage de briques élémentaires originales dans des architectures structurales ont été déduites et comparées aux données de la littérature sur des phases proches. Lors de ce travail, notre approche « géo-inspirée » innovante été appliquée afin d'obtenir de nouveaux polytypes complexes. Nous avons donc utilisé des procédés simulant les conditions de croissance des minéraux. En termes de description, nous avons également utilisé soit le modèle « standard » basé sur l’examen des structures cristallines en termes de coordinations de cations, soit des outils plus modernes basés sur l’assemblage de tétraèdres anions-centrés développée par l'école de la cristallographie de Saint-Pétersbourg et par le groupe de chimie du solide de l’UCCS, à Lille, et ce dans les cas où l'interprétation structurale traditionnelle ne reflète pas les principes de base de la cristallochimie. Finalement, plusieurs systèmes chimiques métal-oxyde avec du Se4+/6+ et divers métaux (Cu+/2+, Ni2+, Co2+, V4+/5+, Mn2+, Fe3+, Pb2+, Bi3+, U6+) ont été étudiés dans le cadre de ce manuscrit. La thèse contient les résultats des procédures synthétiques et de la caractérisation cristallochimique des 39 nouveaux sélénites, sélénates et sélénite-sélénates des métaux. Les principaux résultats sont donnés et font référence aux publications plus détaillées données en annexe.

Résumé traduit

This work deals with the synthesis and characterization of novel oxide materials containing selenium in the oxidation states of +4 or +6. The structural types occurring in 33 known oxoselenite minerals have an amazing variety, and cover the whole field from 0D to 3D frameworks, which offer unexploited potentialities in terms physical properties. This thesis aims to synthetize and investigate new Se based compounds, essentially using methods inspired by mineralogical processes. Information based on original building units assembled into original architectures have been deduced and compared to related inorganic phases of the literature. In the present study, our innovative so-called “geo-inspired” approach is applied in order to obtain complex novel crystalline compounds. This approach assumes emulation and modelling of natural crystal growth processes. Herein, we used either a traditional descriptive procedure based on consideration of the crystal structures in terms of coordinations of cations, or the modern theory of anion-centered tetrahedra developed by the St. Petersburg school of crystallography and the UCCS group of solid-state chemistry in Lille, in cases when the traditional structural interpretation does not reflect basic principles of crystal chemistry. Thus, several metal-oxide chemical systems with Se4+/6+ and various metals (Cu+/2+, Ni2+, Co2+, V4+/5+, Mn2+, Fe3+, Pb2+, Bi3+, U6+) were studied in the context of the present work. The thesis contains results of synthetic procedures, and crystal chemical characterization of 39 new metal selenites, selenates, and selenite-selenates. The analogy of selenite groups with phosphites was also investigated. Main results are described with reference to more detailed publications given in the appendices.