Synthèse et caractérisation de pérovskites à base de lanthane

Discussion des résultats :

Les deux diagrammes de rayons X de l'échantillon E2 (900 et 1000°C) présentent des pics de diffraction correspondant aux réflexions de la phase P2 (LaMnO3).cependant, à 900°C on remarque l'existence d'un bruit de fond relativement intense et la présence des phases parasites non indexées .la quasi-totalité de ces dernières sont disparues à 1000°C ainsi que le bruit de fond.

La calcination à 900°C de l'échantillon E2 permet la formation quasi complète de la phase P2.mais la présence des phases parasites montre bien que la formation totale de la phase P2 s'effectuera à une température supérieure à 900°C. En fin la calcination à 1000°C mène à la formation de P2 sans phases secondaires.

Lorsqu'on fait une comparaison entre les deux spectres (à 900°C et à 1000°C), on observe la diminution de bruit de fond avec l'augmentation des intensités des pics caractérisant la phase P2 et la disparition des pics non identifiés.

La structure détaillée de la maille pérovskite LaMnO3 est représentée sur la figure cidessous.

Mn La O

Figure IV.4 structure de la maille LaMnO3

IV.5.3 L'échantillon E3 :

Fig.IV.5.a Spectre RX de l'échantillon E3 traité à 900°C

Fig.IV.5.b Spectre RX de l'échantillon E3 traité à 1000°C

33

Les spectres RX de l'échantillon E3 qui est traité à T=900°C et T=1000°C pendant 24h sont représentés sur les figures (IV.5.a) et (IV.5.b) :

? L'indexation des pics est représentée sur les tableaux IV.4 (1000°C) :

2è (obs)	2è (cal)	hkl	% Int	La phase
11.2573			4	NI
13.8275	13.7590	2 0 0	4	6
15.7539			8	NI
17.4933	17.4127	1 1 0	4	6
21.2188	21.1479	2 1 0	32	6
23.1136	23.1109	-2 1 1	6	6
24.8748			6	NI
25.0670	25.0851	2 1 1	5	6
26.2020	26.2615	3 1 0	25	6
27.5243	27.5222	1 1 0	32	4
27.5340	27.4522	-3 1 1	32	6
27.8327			58	NI
28.1952	28.1822	-1 1 2	29	6
28.7170	28.7436	-3 0 2	27	6
29.1486			22	NI
29.9259	29.9283	0 1 1	100	5
29.9809	29.9693	3 1 1	100	6
32.2966	32.2862	0 2 0	41	4
32.5320	32.3453	0 1 1	41	3
32.7942	32.7863	-4 1 1	9	6
33.0580	33.0570	-3 1 2	46	6
33.5228	33.5298	-4 0 2	24	6
33.8570			7	NI
34.1047			4	NI
34.4367	34.3658	0 2 1	3	6
36.1531	36.1448	1 1 1	18	4
37.3570	37.3498	-4 1 2	4	6
38.6073	38.5659	0 1 3	6	6
39.5815	39.5790	2 0 3	30	6
39.8120	39.8916	1 1 1	30	3
40.0583	40.0492	-1 2 2	21	6
41.2840	41.2861	1 2 2	13	6
42.1893	42.1198	-6 0 0	8	6
42.4538 43.1249 43.7581	42.4882 43.0624 43.7660	-5 1 2 4 2 0 -3 2 2	12 24 18	6 6 6
44.1400			6	NI
45.3428	45.3244	6 1 0	10	6
46.1500	46.0559	-5 0 3	31	6
46.3754	46.3953	0 0 2	31	3
46.5320	46.5389	-1 0 4	41	6
46.8588			15	NI
47.2043	47.2353	-4 2 2	21	6
48.2796	48.2763	-6 1 2	27	6
48.6583	48.7210	1 0 4	17	6
48.8658	48.8264	-2 2 3	12	6
50.0812	50.0770	-2 1 4	5	6
51.6388	51.6054	1 1 4	21	6
52.1920			29	NI
52.4121	52.2586	2 0 1	29	3
52.8950	52.8484	7 0 1	8	6
54.3891	54.4700	6 1 2	35	6
55.0687	55.0843	0 3 2	30	6
55.4909	55.5787	7 1 1	29	6
56.0488	56.0712	1 3 2	27	6
56.6660	56.6617	-6 2 2	16	6
57.1486	57.1195	-7 0 3	6	6
57.7098	57.7704	-5 1 4	32	6
57.9244	57.6888	2 1 1	32	3
58.0559	58.0682	-3 3 2	20	6
58.8393	58.8424	-8 0 2	5	6
59.8705	59.8526	8 1 0	7	6
60.4161	60.4044	7 2 0	4	6
61.3564	61.3967	-8 1 2	7	6
62.3364	62.2846	-2 3 3	9	4
62.8203	62.8415	0 0 2	7	6
62.8288	62.8015	-4 0 5	7	6
63.7053			4	NI
64.1094	64.0462	2 0 5	7	6
64.6749	64.6636	-7 0 4	5	6
65.2306	65.2333	-9 0 0	20	6
65.7766	65.7380	1 1 3	20	5
65.8244	65.7892	-5 0 5	4	6
66.9879	66.9218	-9 1 1	7	6
67.4620	67.4064	3 0 5	5	6
67.6657	67.7061	2 0 2	5	3
67.9852	68.0135	1 4 0	7	6
68.1219	68.1954	-5 1 5	5	6
68.6949	68.6649	-9 1 2	8	6
69.0624	69.0646	-1 2 5	18	6
69.2146	69.2154	3 0 1	18	4
69.2228	69.1879	4 2 4	18	6
69.8576	69.8566	6 2 3	8	6
70.2700	70.2332	8 2 1	5	6
70.4508	70.4621	-9 0 3	6	6
70.8575	70.8114	9 1 1	4	6
71.7877	71.8290	1 3 4	6	6
72.1147	72.0848	-3 4 1	11	6
72.3127	72.4357	1 2 2	11	3
72.62.78	72.6461	1 3 1	8	4
72.6359	72.6712	10 0 1	8	6
73.3067	73.3157	1 2 0	7	5
73.3525	73.3511	3 4 1	7	6
73.5542	73.5585	2 2 5	8	6
73.9923	73.9868	9 0 2	11	6
74.2391	74.2221	6 3 2	13	6
75.0117	75.0283	-3 4 2	8	6
75.3557	75.4155	-4 0 6	14	6
75.8212	75.8790	10 1 0	11	6
77.5072	77.5178	3 4 2	10	6
77.7216	77.7181	9 2 1	10	6
78.2756	78.3334	5 4 0	8	6
78.6794	78.7209	5 1 5	6	6
79.0052	79.0261	1 1 4	13	5
79.0492	79.1137	10 1 1	13	6

3 :LaTiO3 4 : TiO2 5 :La2O3 6 : La2Ti2O7

T=1000°C :

Les phases en présence sont :

LaTiO3 : cristallise dans le groupe d'espace Pm-3m(221) du système cubique avec les paramètres suivants :

a=b=c=3.92 A°

Après affinement on obtient :

a=b=c=3,9085 A°

TiO2 : cristallise dans le groupe d'espace P42/mmm (136) du système tetragonal avec les paramètres suivants :

a=b= 4,58 A° c= 2,95 A°

Après l'affinement on obtient :

a=b= 4.5793 A° c= 2.9560 A°

La2O3 : cristallise dans le groupe d'espace P-3m1(164) du système hexagonal avec les paramètres suivants :

a=b=3,933 A° c=6,129 A°

Après l'affinement on obtient

a= b= 3.9417 A° c=6.1372 A°

La2Ti2O7 : cristallise dans le groupe d'espace P21/m (11) du système monoclinique avec les paramètres suivants :

a=13,09 A° b= 5,54 A° c= 7,80 A° â=98,38 °

Après l'affinement on obtient

a=13.0031 A° b= 5.5410A° c= 7.7994A° â=98.46 °

Discussion des résultats :

Le spectre RX de l'échantillon E3 calciné à 900°C pressente un bruit de fond intense ainsi que le chevauchement des pics, ce qui rend difficile l'identification des phases et par suit l'affinement des paramètres ,donc nous nous sommes contenté d'étudier E3 à 1000°C seulement.

Le diffractogramme de rayons X de l'échantillon E3 traité à 1000°C (fig.IV.5.b) montre la présence de trois phases secondaires (parasites) en l'occurrence de la phase recherchée P3 (LaTiO3),ces phases sont :

La2O3 : sa présence indique que certaine quantité de l'oxyde de Lanthane (réactif) n'a pas réagit.

TiO2 : de même, une quantité de l'oxyde de titane n'a pas réagit.

La2Ti2O7: c'est une phase parasite, sa présence peut être expliqué par le fait que :

- L'atmosphère du four: il faut utiliser un four sous atmosphère contrôlée(inerte ou à l'abri de l'oxygène)

- une éventuelle erreur dans la pesée des oxydes de départ (réactifs) : la stoechiométrie n'est pas respectée.

Donc, l'échantillon E3 est polyphasique.

La structure détaillée de la maille pérovskite LaTiO3 est représentée sur la figure qui suit.

Ti La O

Figure IV.6 structure de la maille LaTiO3

Conclusion générale