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Dissertations / Theses on the topic 'Oxyde de lanthane (La2O3)'
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Abbadi, Meryem. "Synthèse et caractérisation de solutions solides ZnO/CeO2 et CeO2/La2O3/ZnO pour la minéralisation photocatalytique du diclofénac de sodium en solution aqueuse." Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2024. http://www.theses.fr/2024STRAF019.
Full textAbstract:
La présence de résidus pharmaceutiques dans les milieux aquatiques est une préoccupation majeure. Parmi ceux-ci, le diclofénac de sodium est un anti-inflammatoire non stéroïdien détecté dans les eaux usées. Parmi les méthodes de traitement de ces eaux, la photocatalyse hétérogène constitue une méthode efficace et prometteuse. Comparé au TiO2, largement utilisé en photocatalyse, le ZnO est une alternative présentant une activité photocatalytique intéressante sous irradiation UV. Cependant, son activité photocatalytique est atténuée par une recombinaison de charge plus rapide et une mauvaise séparation des paires électron-trou sous irradiation visible, et sa sensibilité à la photo-corrosion limite sa capacité à minéraliser les polluants récalcitrants sous rayonnement UV-visible. Afin d'améliorer l’activité photocatalytique du ZnO dans la région visible, son association avec des espèces métalliques est très attractive. Pour cela, nous avons opté pour l’oxyde de cérium CeO2 considéré comme un bon accepteur d’électrons et un excellent support de stockage d’oxygène en dehors de sa grande stabilité thermique et sa non-toxicité. Des matériaux de la solution solide Ce1-xZnxO2-x lacunaires en oxygène ont été préparés par voie de chimie douce en présence d’acide citrique et caractérisés par diverses techniques. L'insertion du cérium génère des lacunes en oxygène et des sites actifs responsables d'une meilleure minéralisation photocatalytique du diclofénac sous la lumière visible. Ensuite, nous avons synthétisé des composés ternaires CeO2/La2O3/ZnO et leur activité photocatalytique a été évaluée sous irradiation solaire pour la dégradation du diclofénac. Les résultats ont montré que l’addition de lanthane au sein de la solution solide Ce1-xZnxO2-x permet d’améliorer d’avantage la minéralisation photocatalytique du diclofénac dans l’eauThe presence of pharmaceutical residues in aquatic environments is a major concern. Among these, diclofenac sodium is a non-steroidal anti-inflammatory drug detected in wastewater. Among the methods of water treatment, heterogeneous photo catalysis constitutes an effective and promising method. Compared to TiO2, widely used in photo catalysis, ZnO is an alternative, which presents an interesting photocatalytic activity under UV irradiation. However, its photocatalytic activity is attenuated by faster charge recombination and poor separation of electron-hole pairs under visible irradiation, and its sensitivity to photo-corrosion limits its ability to mineralize recalcitrant pollutants under UV-visible radiation. In order to improve the photocatalytic activity of ZnO in the visible region, its association with metallic species is very attractive. For this, we opted for cerium oxide CeO 2 considered a good electron acceptor and an excellent oxygen storage medium apart from its great thermal stability and non-toxicity. Ce1-xZnxO2-x materials were prepared by soft-chemistry in the presence of citric acid, and characterized by various techniques. The insertion of cerium generates oxygen vacancies and active sites responsible for better photocatalytic mineralization of diclofenac under visible light. Then, we synthesized CeO2/La2O3/ZnO ternary compounds and their photocatalytic activity was tested under solar irradiation for the degradation of diclofenac. The results showed that the addition of lanthanum to the Ce1-xZnxO2-x solid solution further improves the photocatalytic mineralization of diclofenac in water
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Blech, Vincent. "Analyse corrélée du plasma de pulvérisation et des films minces de La2O3 et de RuO2 pour les futurs transistors MOSFET." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112040.
Full textAbstract:
Afin d'accroître la puissance de calcul et la rapidité des circuits intégrés, l'industrie de la micro électronique n'a cesse de miniaturiser les composants élémentaires logiques: les transistors à effet de champ (MOSFET). Cette miniaturisation conduit à une limitation fondamentale: sous 2 nm, le diélectrique de grille de SiO2 est fortement perméable aux courants tunnel. Une solution consiste à déposer des films plus épais d'un diélectrique à "forte permittivité" (e > 15). Nous avons étudié les propriétés physico-chimiques et électriques de films minces de La2O3 (e ~30) déposés par pulvérisation cathodique magnétron afin de tester les possibilités d'intégration d'un tel diélectrique dans les MOSFET. Le matériau étant fortement hygroscopique, il faut éviter tout contact avec l'air, ce qui a été réalisé en l'encapsulant sous un film mince protecteur de Ru ou de ZrO2. De plus l'utilisation de la cible de pulvérisation est également rendue complexe par l'instabilité chimique de La2O3: nous avons étudié un procédé de prépulvérisation adapté de la cible qui permet d'obtenir des films minces reproductibles. La seconde partie de cette thèse traite de l'oxyde de ruthénium RuO2, utilisé comme électrode de grille métallique pour réaliser des structures métal-isolant-semiconducteur, nécessaires à l'étude des propriétés électriques des films de La2O3. Les films minces de RuO2 étant obtenus par pulvérisation cathodique en milieu réactif (argon + oxygène), nous avons étudié le plasma (par spectroscopie d'émission optique, ou SOE) ainsi que les films minces obtenus, en fonction du débit d'oxygène. La corrélation de ces mesures permet d'une part une meilleure compréhension des mécanismes de croissance de RuO2 en pulvérisation réactive et, d'autre part, laisse envisager la possibilité d'utiliser la SOE comme un moyen de contrôle du dépôt, bon marché, en temps réel et in-situ. Enfin les caractérisations électriques des hétérostructures Si/La2O3/RuO2, encapsulées sous ZrO2, révèlent que La2O3 possède une permittivité de ~20, et qu'un film de 4. 5 nm (possédant une épaisseur équivalente de SiO2 de 3 nm) donne des courants de fuite de 10^-6 A. Cm^-2 pour une tension de grille de 1V. Enfin nous avons estimé les densités d'états électroniques et de charges fixes dans la zone interfacialeIn order to increase the calculation power and speed of integrated circuits, semiconductor industry has continuously scaled down its elementary components: the field effect transistors, so called MOSFETs. Such scaling down leads to a fundamental limitation: for a SiO2 gate dielectric thinner than 2 nm, high direct tunnel current appears to dramatically alter the behaviour of the transistor. To solve this problem, high dielectric constant (high-K, i. E. K > 15) dielectrics are needed. We studied the physical and electrical properties of La203 (K~30) thin films deposited by magnetron sputtering, in order to evaluate its compatibility with the industrial process of MOSFETs fabrication. This material is highly reactive with water molecules in air and, as a consequence, must be capped; such process could be achieved with Ru or ZrO2 cap layers. On the other hand, the use of the La2O3 sputtering target was also made complicated by its chemical instability. Thus, we studied a "pre-sputtering" process which allows obtaining reproducible thin films. The second part of this thesis is about ruthenium oxide RuO2, which was used as the metal gate electrode in metal-insulator- semiconductor structures, in order to study the electrical properties of La2O3 thin films. Since RuO2 thin films are deposited by reactive (Ar + O2) sputtering, we studied both properties of the plasma (with optical emission spectroscopy, or OES) and properties of thin films, as a function of O2 flux. The correlation of both measurements allows understanding the mechanisms of RuO2 growth in oxidizing atmosphere, as well as controlling the deposition process with OES, a non expensive, fast and in-situ technique. Moreover, the electrical characterization of Si/La2O3/RuO2 structures, capped with a ZrO2 film, show a dielectric constant of ~20 for La2O3, and leakage currents of 10^-6 A. Cm^-2 (at gate voltage = 1V) for a 4. 5 nm La2O3 film (which corresponds to an equivalent SiO2 thickness of 3 nm). To conclude, interface states density and fixed charge density in the dielectric film have also been estimated
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Klettlinger, Jennifer Lindsey Suder. "Fischer-Tropsch Cobalt Catalyst Improvements with the Presence of TiO2, La2O3, and ZrO2 on an Alumina Support." University of Akron / OhioLINK, 2012. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=akron1333981467.
Full text
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Lacombe, Sylvie. "Etude mécanistique du couplage oxydant du méthane sur oxyde de lanthane." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10276.
Full textAbstract:
Le mecanisme du couplage oxydant du methane a ete etudie sur un oxyde de lanthane (caracterise par xps, ftir, xrd, tem, sem) en utilisant les techniques de cinetique rapide avec marquage isotopique sur reacteur dynamique (equilibre ch#4/cd#4, transitoires a l'etat stationnaire) et la technique pulsee sur reacteur tap. Le schema mecanistique suivant a ete propose. Le methane gazeux s'active soit reversiblement et heterolytiquement sur des sites acido-basiques la#3#+-o#2#, soit irreversiblement et homolytiquement sur des sites fortement basiques de type o# pour former un radical methyle. Les sites o# sont issus de l'activation dissociative de l'oxygene sur une paire (o#2#, lacune anionique). La grande mobilite de l'oxygene de reseau fait que ces sites ne sont pas localises. Le couplage des radicaux methyles en ethane s'opere en phase gaz et l'ethane peut etre deshydrogene par la suite en ethylene. L'origine du monoxyde de carbone est probablement liee a une oxydation en phase gaz des hydrocarbures. Le dioxyde de carbone provient de l'oxydation des radicaux methyles par une succession d'etapes de surface, faisant intervenir des groupements methoxy puis carbonates. Les sites impliques seraient des sites faiblement coordines, localises sur les defauts de structure des particules. Ce schema mecanistique a permis d'elaborer un schema cinetique general de la reaction, avec modelisation des equations cinetiques et optimisation des principaux parametres
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Petitjean, Marie. "Propriétés et réactivité de ferromanganites de lanthane strontium, cathodes de piles à combustible SOFC." Dijon, 2003. http://www.theses.fr/2003DIJOS057.
Full text
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Flandre, Xavier. "Nouvelles électrodes pour pile à combustible à oxyde solide et électrolyseur à haute température." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10182/document.
Full textAbstract:
Dans le contexte actuel, les ressources en énergie fossiles diminuent et deviennent de plus en plus couteuses, se pose aussi le problème de l’environnement. Dans ce cadre, les piles à combustible à oxydes solides (Solid Oxide Fuel Cell en anglais, SOFC) sont une source d’énergie propre et alternative très prometteuse. Utilisé de façon réversible, ce système peut également permettre le stockage de l’électricité produite de façon intermittente via l’électrolyse de l’eau. Néanmoins, plusieurs verrous technologiques restent encore à lever en matière de performances et de durabilité des matériaux actuellement utilisés, notamment pour ce qui concernent les matériaux d’électrode. Dans ce travail de thèse de doctorat, notre contribution a porté sur deux matériaux de cathode de SOFC, Ba2Co9O14 et Ca3Co4O9+δ, et des composés dérivés de La4Ti2O10 pouvant présenter un intérêt comme matériau d’anode. Nous nous sommes intéressés plus particulièrement à la compréhension des mécanismes physico-chimiques intervenant au sein de ces matériaux en faisant appel à la spectroscopie d’impédance. Pour les cobaltites, cette étude a permis de mettre en évidence les paramètres limitants les performances électrochimiques. Elle aidera à l’optimisation de futures cellules complètes plus performantes. Pour les phases dérivées de La4Ti2O10, une étude par diffusion des neutrons a permis de confirmer les mécanismes de diffusion de l’oxygène au sein de ces matériaux. Leurs conductivités et propriétés catalytiques restent néanmoins insuffisantes pour pouvoir espérer les utiliser comme matériau d’anode, au contraire d’autres titanates de lanthane de structure perovskite lamellaireIn the current context, fossil energy resources decrease and become more expensive, in addition to environmental concern. In this frame, solid oxide fuel cells (SOFC) are a promising green alternative energy source. Reversibly used, this system can also allow storage of electricity produced intermittently through the electrolysis of water. However, several bottlenecks still remain in terms of performances and stability of materials currently used to improve their lifetime and decrease their working temperature. In this doctoral thesis, our contribution focused on two cathode materials for SOFCs, Ba2Co9O14 and Ca3Co4O9+δ, and compounds derived from La4Ti2O10 which may be relevant as anode material. Our study mainly focused on the understanding of the physicochemical mechanisms involved in these materials by using impedance spectroscopy. For cobaltites, this study has led to the identification of the limiting parameters and will help the future optimization of complete stacks with better performances. For the La4Ti2O10 derived phases with the cuspidine structure, a neutron scattering study confirmed the oxygen diffusion mechanisms in these materials. However, their conductivity and catalytic properties remain insufficient to hope to use these compounds as SOFC’s anode, unlike other lanthanum titanates which display a layered perovskite structure
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Guillot, Stéphanie. "Étude des paramètres principaux gouvernant les propriétés de conduction dans les apatites, électrolytes pour piles SOFC." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10052/document.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objet l’élaboration et la caractérisation d’oxyapatite silicatées de lanthane, matériaux potentiellement utilisables comme électrolyte pour piles à combustible à oxyde solide. Des poudres et céramiques denses d’apatite de stœchiométries en oxygène et de compositions (substitutions) différentes ont été élaborées par réaction à l’état solide à haute température. Il ressort que quelque soit la composition, le paramètre principal qui gouverne les propriétés de conduction est la stœchiométrie en oxygène. La conductivité atteint 1,7 x 10-2 S.cm-1 à 700°C pour la composition La10Si5,5Mg0,5O26,5. La combinaison d’analyses spectroscopiques (Diffusion Raman, Résonance Magnétique Nucléaire) et de diffraction des neutrons a permis de définir un mécanisme de conduction des ions oxydes dans la structure. L’existence d’un site interstitiel localisé dans les canaux de la structure apatite en (-0,01, 0,04, 0,06) est confirmée. Un chemin de diffusion des ions oxyde de type « lacune sur le site 2a – atome interstitiel » est proposé le long de l’axe c. Ce mécanisme semble facilité par le déplacement des tétraèdres situés à la périphérie du canalThis work is devoted to the elaboration and the characterisation of apatite type lanthanum silicates as new electrolyte for SOFC fuel cells. Apatite powders and dense ceramics with different oxygen stoichiometries and compositions (substitutions) were prepared by high temperature solid state reaction. Whatever the composition, we can conclude that the key parameter which governs the conduction properties is the oxygen stoichiometry. The conductivity reaches 1.7 x 10-2 S.cm-1 at 700°C for the La10Si5,5Mg0,5O26,5 composition. By combining Raman spectroscopy, NMR and neutron diffraction, an oxide ion conduction mechanism was deduced. The existence of an interstitial site located at (-0.01, 0.04, 0.06) was confirmed. This allows to proposed a realistic oxygen diffusion pathway through this interstitial site along the c axis. Moreover, this mechanism seems to be facilitated by the displacement of tetrahedral located at the periphery of the oxide channels
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Bertrand, Gregory. "Films minces de manganites de lanthane (LaxMnyO 3 + δ) sur zircone yttriée ((100)YSZ) comme modèle de demi-pile à combustible à oxydes solides (SOFC) : élaboration par LP-MOCVD et propriétés interfaciales." Dijon, 2000. http://www.theses.fr/2000DIJOS036.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse a pour objectif la réalisation d'un système modèle de demi-pile à combustible à oxydes solides (SOFC) adapté à l'étude de la réaction de dégradation à haute température de l'interface entre la cathode et l'électrolyte, respectivement LaMnO 3 (LM) et ZrO 2 : 9. 5 mol. % y 2o 3 (YSZ). Ces matériaux sont représentatifs de ceux utilisés dans la technologie SOFC fonctionnant dans un domaine de température compris entre 850 et 1000°C. Les performances et la durée de vie des piles dépendent fortement de la réactivité entre LM et YSZ qui est fonction du rapport cationique La/Mn. Ce travail a pour but de détecter la formation de la phase inhibitrice La2 Zr2 O7 (LZ) à l'interface cathode - électrolyte, en fonction du rapport La/Mn et d'en analyser les mécanismes de formation. Notre approche se singularise par le choix du procédé de synthèse en couche mince de la cathode, par sublimation contrôlée de précurseurs métalloorganiques solides ou LP-MOCVD. La synthèse directe à 600°C et l'utilisation d'un substrat monocristallin de YSZ a permis d'élaborer un système modèle idéal pour l'étude de la réactivité de l'interface LM/(100)YSZ. Cette phase de synthèse s'appuie sur une étude fondamentale des cinétiques de sublimation des précurseurs solides de La et de Mn permettant une optimisation du procédé de dépôt. La réactivité de ces assemblages a été abordée à partir de trois séries de compositions chimiques La/Mn choisies. La microscopie Auger à balayage associée à la diffraction électronique et la diffraction des rayons X en incidence rasante ont permis à la fois de préciser la chimie et les relations cristallographiques de l'interface. Des données concernant les produits de réaction et leur localisation en fonction de La/Mn et d’analyser les mécanismes de cette formation sont présentées.
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Lauret, Hervé. "Propriétés électriques et électrochimiques de manganites de lanthane dopées comme matériau de cathode pour pile à combustible à oxyde électrolyte solide." Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0053.
Full textAbstract:
Ce travail consiste en l'etude de materiaux de cathode pour les piles a combustible haute temperature. Ces materiaux ont pour formule generale la1-xsrxmno3 et (la1-yyy)0,5sr0,5mno3. Dans un premier chapitre nous faisons le point sur l'etat des recherches sur les piles a combustible a oxyde electrolyte solide et leurs constituants. Le deuxieme chapitre presente la synthese des echantillons ainsi que les differents dispositifs de mesures. Le chapitre trois est consacre a la caracterisation physique et electrique des echantillons. Nous avons montre en particulier que le dopage a l'yttrium diminuait le coefficient de dilatation thermique des manganites de lanthane. Pour les echantillons exempts d'yttrium une conductivite maximale est obtenue pour x=0,55. Une etude sur la reaction de reduction de l'oxygene a l'interface la1-xsrxmno3/y2o3-zro2 est menee dans le chapitre quatre. Nous confirmons l'apparition d'un effet electrocatalytique specifique a ce materiau d'electrode. Nous apportons une contribution complementaire a la comprehension du processus d'electrode: l'echantillon qui presente la plus grande activite electrocatalytique est celui qui a la plus forte conductivite electrique. Aux faibles polarisations cathodiques, superieures a -150 mv/air, nous prouvons que l'etape limitante a lieu le long du contact triple. Aux plus fortes polarisations cathodiques nous emettons l'hypothese d'une extension progressive de la reaction sur une zone annulaire autour du perimetre de contact entre le materiau de cathode et l'electrolyte. Enfin, la surface du materiau d'electrode exposee au gaz n'est pas limitante
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Blanck, Dimitri. "Modélisation de la structure et de la réactivité de la pérovskite LaFeO3 dopée." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10166/document.
Full textAbstract:
La dépollution des gaz d’échappement des véhicules essence est opérée par catalyse trois voies (CTV). Ce terme désigne la combinaison de trois réactions : l’oxydation du CO en CO2, la combustion des hydrocarbures imbrûlés et la réduction des NOx. Les catalyseurs 3-voies actuels sont constitués de nanoparticules de métaux nobles (Pt, Rh, Pd…) dispersés sur un support oxyde. En raison de leur prix élevés de nombreuse recherche vise à limiter leur utilisation. Utilisées depuis le milieu des années 70 en catalyse en tant que support, les pérovskites sont une alternative possible. Dans le cas de la catalyse trois voies, les capacités oxydo-réductrices intrinsèques du fer font de la pérovskite LaFeO3 (LFO) un candidat intéressant pour la réduction des NOx et l’oxydation du CO. A ce jour, les mécanismes réactionnels de même que les sites actifs de ce catalyseur sont inconnus. Il est donc important de les mettre en évidence pour permettre une amélioration rationnelle des activités et sélectivités des catalyseurs 3 voies de nouvelle génération. Dans cette étude nous avons cherché à déterminer le mécanisme réactionnel sur la pérovskite. Dans un premier nous avons cherché à étudier l’état de surface de la pérovskite en présence d’eau et déterminer les surfaces présentes. Puis nous avons calculé la thermochimie d’un ensemble de réaction élémentaire sur les surfaces pour enfin proposé un mécanisme réactionnel possible de réduction de NO et d’oxydation de CO. Après détermination des états de transition nous avons cherché à optimiser la formulation de la pérovskite en dopant les surfaces en métaux de transitionPollution control of exhaust gases from gasoline vehicles is operated by three-way catalysis (TWC). This term refers to the combination of three reactions: the oxidation of CO to CO2, the combustion of unburned hydrocarbons and NOx reduction. Actually three-way catalysts are made of noble metal nanoparticles (Pt, Rh, Pd ...) deposed on an oxide support. Due to their high and fluctuating price numerous study are trying to limit their use. One possibility are perovskites which are used since the mid-70s in catalysis as support. These materials have also been a recent revival of interest as a carrier or as the active phase to the extent that their structural properties reduce the amounts of noble metals by limiting the aggregation of the metal nanoparticles. In the case of three-way catalysis, the redox intrinsic iron capabilities make the perovskite LaFeO3 (LFO) an interesting candidate for the reduction of NOx and oxidation of CO. To date, the reaction mechanisms, as well as the active sites of the catalyst are unknown. It is important to highlight them for rational improvement activities and selectivity of the catalysts 3 new generation pathways. In this study we sought to determine the reaction mechanism on perovskite. At first we tried to study the surface condition of the perovskite in the presence of water and determine these surfaces. Then we calculated the thermochemistry of a set of elementary reaction on surfaces to finally proposed possible reaction mechanism of NO reduction and CO oxidation. After determining transition states we sought to optimize the formulation of the perovskite by doping transition metal surfaces
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Guillot, Stéphanie. "Étude des paramètres principaux gouvernant les propriétés de conduction dans les apatites, électrolytes pour piles SOFC." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10052.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objet l’élaboration et la caractérisation d’oxyapatite silicatées de lanthane, matériaux potentiellement utilisables comme électrolyte pour piles à combustible à oxyde solide. Des poudres et céramiques denses d’apatite de stœchiométries en oxygène et de compositions (substitutions) différentes ont été élaborées par réaction à l’état solide à haute température. Il ressort que quelque soit la composition, le paramètre principal qui gouverne les propriétés de conduction est la stœchiométrie en oxygène. La conductivité atteint 1,7 x 10-2 S.cm-1 à 700°C pour la composition La10Si5,5Mg0,5O26,5. La combinaison d’analyses spectroscopiques (Diffusion Raman, Résonance Magnétique Nucléaire) et de diffraction des neutrons a permis de définir un mécanisme de conduction des ions oxydes dans la structure. L’existence d’un site interstitiel localisé dans les canaux de la structure apatite en (-0,01, 0,04, 0,06) est confirmée. Un chemin de diffusion des ions oxyde de type « lacune sur le site 2a – atome interstitiel » est proposé le long de l’axe c. Ce mécanisme semble facilité par le déplacement des tétraèdres situés à la périphérie du canalThis work is devoted to the elaboration and the characterisation of apatite type lanthanum silicates as new electrolyte for SOFC fuel cells. Apatite powders and dense ceramics with different oxygen stoichiometries and compositions (substitutions) were prepared by high temperature solid state reaction. Whatever the composition, we can conclude that the key parameter which governs the conduction properties is the oxygen stoichiometry. The conductivity reaches 1.7 x 10-2 S.cm-1 at 700°C for the La10Si5,5Mg0,5O26,5 composition. By combining Raman spectroscopy, NMR and neutron diffraction, an oxide ion conduction mechanism was deduced. The existence of an interstitial site located at (-0.01, 0.04, 0.06) was confirmed. This allows to proposed a realistic oxygen diffusion pathway through this interstitial site along the c axis. Moreover, this mechanism seems to be facilitated by the displacement of tetrahedral located at the periphery of the oxide channels
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Dru, Sophie. "Mise en forme de silicates de lanthane par projection plasma pour les piles à combustible à oxyde solide fonctionnant à température intermédiaire." Thesis, Orléans, 2010. http://www.theses.fr/2010ORLE2034/document.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l’élaboration par projection plasma à la pression atmosphérique, et à la caractérisation, de couches d’électrolyte en apatite de type La9Sr1Si6O26,5 pour les piles à combustibles à oxyde solide (SOFC) fonctionnant à température intermédiaire (700 °C). Dans un premier temps, ce travail a porté sur le choix des conditions opératoires permettant l’élaboration de dépôts denses d’apatite, caractéristique essentielle d’un électrolyte. Il est apparu que l’utilisation de mélanges plasmagènes à enthalpie et conductivité thermique élevées ainsi qu’un faible débit massique, soit favorable à l’obtention des dépôts les plus denses. Les deux techniques de frittage essayées (le frittage conventionnel et le frittage par « Spark Plasma Sintering ») ont conduit à la cristallisation et à la densification des dépôts, permettant ainsi d’améliorer leurs propriétés électrochimiques. L’augmentation de conductivité ionique est particulièrement notable pour les dépôts réalisés avec des conditions de projection très énergétiques et frittés de manière classique sous air. La conductivité ionique atteint 1,3.10-3 de Ω-1.cm-1 à 700 °C. Dans un second temps, les nickelates de type (La2, Nd2 et Pr2)NiO4+δ ont été étudiés comme matériau de cathode. Leurs compatibilités avec l’électrolyte en apatite ont été vérifiées et leurs températures de frittage ont été optimisées pour obtenir une microstructure suffisamment poreuse. Les meilleures performances électrochimiques sont ainsi obtenues pour les cathodes Pr2NiO4+δ frittées à 1100 °C dont l’ASR (Area-Specific Resistivity) est de 0,2 Ω.cm2 à 700 °CThis study deals with the elaboration by atmospheric plasma spraying process and the characterization of La9Sr1Si6O26,5 lanthanum silicates electrolyte for SOFC cell working at intermediate temperature (700 °C). In a first step, this work has been devoted to choose the plasma spraying conditions to elaborate dense apatite coatings, fundamental characteristic of an electrolyte. It has been observed that the use of plasma mixture with high enthalpy and thermal conductivity, as well as low gas flow rate, favours dense apatite coatings formation. However, to ensure a sufficient density of the coating while keeping their composition, it is necessary to add a sintering step. The two sintering techniques tested (conventional sintering and Spark Plasma Sintering) have leaded to the coatings crystallization and densification, thus permitted to improve their electrochemical properties. Particularly, a high ionic conductivity increase has been observed for sintered coatings elaborated with high power plasma spraying conditions. The ionic conductivity reaches 1.3.10-3 de Ω-1.cm-1 at 700 °C. In a second step, (La2, Nd2 et Pr2)NiO4+δ type nickelates materials have been studied as cathode. Their compatibility with apatite electrolyte was demonstrated and their sintering temperature was optimized in order to obtain sufficiently porous microstructure. The best electrochemical results were reached with Pr2NiO4+δ cathodes sintered at 1100 °C presenting a 0.2 Ω.cm2 ASR (Area-Specific Resistivity) at 700 °C
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Boujamaa, Rachid. "Caractérisations physico-chimiques et électriques d’empilements de couches d’oxyde à forte permittivité (high-k) / grille métallique pour l’ajustement du travail effectif de la grille : application aux nouvelles générations de transistors." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENT100.
Full textAbstract:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre du développement des technologies CMOS 32/28nm chez STMicroelectronics. Elle porte sur l'étude d'empilements de grille métal/diélectrique high-k élaborés selon une stratégie d'intégration Gate First, où le couple TiN/HfSiON est introduit avec une couche interfaciale SiON et une encapsulation de la grille TiN par du polysilicium. Cette étude s'est principalement focalisée sur l'analyse des interactions entre les différentes couches constituant les empilements, en particulier des additifs lanthane et aluminium, employés pour moduler la tension de seuil Vth des transistors NMOS et PMOS respectivement. Les analyses physico-chimiques réalisées au cours de ces travaux ont permis de mettre en évidence la diffusion en profondeur des éléments La et Al à travers le diélectrique de grille HfSiON sous l'effet du recuit d'activation des dopants à 1065°C. Les résultats obtenus ont montré que ce processus de diffusion entraine une réaction du lanthane et de l'aluminium avec la couche interfaciale de SiON pour former un silicate stable La(ou Al)SiO au profit de la couche de SiON. L'analyse des propriétés électrique des structures MOS a permis de révéler que la présence d'atomes La ou Al proximité de l'interface HfSiON/SiON conduit à la présence d'un dipôle généré à cette interface, qui a pour effet de décaler le travail de sortie effectif de la grille métalliqueThis thesis is part of the development of CMOS technologies 32/28nm STMicroelectronics. It focuses on the study of stacks of metal / high-k dielectric prepared by an integration strategy Gate First , where the couple TiN / HfSiON gate is introduced with an interfacial layer SiON and encapsulation of TiN gate polysilicon by . The study was mainly focused on the analysis of interactions between the various layers forming the stacks , in particular lanthanum and aluminum additives , used for modulating the threshold voltage Vth of the PMOS and NMOS transistors respectively . The physico-chemical analyzes in this work helped to highlight the depth distribution of the elements La and Al through the HfSiON gate dielectric under the influence of dopant activation annealing at 1065 ° C. The results obtained showed that this diffusion process causes a reaction of lanthanum and aluminum with the interfacial layer of SiON to form a stable silicate La ( or Al ) SiO benefit of the SiON layer . The analysis of electrical properties of MOS structures revealed that the presence of the atoms near the Al or HfSiON / SiON interface leads to the presence of a dipole generated at this interface , which has the effect of shifting actual output work of the metal gate
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Combemale, Lionel. "Elaboration et réactivité interfaciale d'oxydes pérovskites à base de Lanthane Strontium Chrome Ruthénium (LSCrRu) comme composés d'anode de piles à combustible à température intermédiaire (ITSOFC)." Dijon, 2005. http://www.theses.fr/2005DIJOS052.
Full textAbstract:
Cette étude apporte des données sur l'intérêt des chromites de lanthane strontium dopés au ruthénium La1-xSrxCr1-yRuyO3δ (LSCrRu) comme anode de pile à combustible ITSOFC. La synthèse sous champ micro-onde d'oxydes mixtes a permis la mise en forme de demi-cellules et cellules complètes modèles par pulvérisation cathodique magnétron et par sérigraphie. Les propriétés de reformage de CH4 ont pu être étudiées dans un dispositif mono-chambre couplé à un spectromètre de masse en collaboration avec l'Institut de REcherche Hydro-Québec. La réactivité à l'interface anode/électrolyte a été analysée par SIMS et XRD sur demi-cellules modèles vieillies sous H2 à 800°C. Elle a permis de préciser la chimie du film après traitement. Les cellules complètes, testées en condition de fonctionnement, ont mis en évidence, après dissolution sélective de LSCrRu, une modification de la microstructure à l'interface anode/électrolyte. Des analyses XPS et SEM-EDX n'ont pas montré de réactivité chimiqueNew data on the interest of ruthenium doped lanthanum strontium chromite La1-xSrxCr1-yRuyO3δ (LSCrRu) as anode in ITSOFC are presented. Microwave synthesis of mixed oxides allowed shaping of half-cells and complete cells using sputtering and screen printing methods. LSCrRu methane reforming property had been studied in a mono-chamber system coupled with a mass spectrometer in collaboration with Institut de REcherche Hydro-Québec. Anode/electrolyte interfacial reactivity had been analysed using SIMS and XRD on half cells models after ageing under H2 at 800°C. This experiment gave the chemical composition of the film after treatment. Complete cells, tested under working conditions, highlighted, after selective dissolution of LSCrRu film, a microstructure modification at anode/electrolyte interface. XPS and SEM-EDX techniques did not show chemical reactivity
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Wattiaux, Alain. "Étude du comportement électrocatalytique relatif au dégagement de l'oxygène des perovskites non-stœchiométriques La₁-ₓSrₓFe₁-zCozO₃-y." Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10638.
Full textAbstract:
La mise au point d'une méthodologie de mesures électrochimiques sur céramiques a été réalisée dans le but d'étudier, de façon qualitative ou quantitative, le comportement électrocatalytique des perovskites non-stœchiométriques de type La₁-xSrxFe₁-zCOzO₃-y, vis-à-vis de la réaction de dégagement de l'oxygène. Un mécanisme réactionnel à cinq étapes élémentaires a été proposé, et les étapes limitantes ont été discutées sur la base de calculs cinétiques et thermodynamiques. On en a déduit des critères d'amélioration des performances électrocatalytiques de ce type de matériaux.
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Kehal, Ibtissam. "Développement et caractérisation de nouveaux matériaux d’électrodes pour pile à combustible à oxyde solide (SOFC) : des titanates de lanthane de structure cuspidine aux cobaltites." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10005/document.
Full textAbstract:
Dans le contexte énergétique actuel, les piles à combustible à oxyde solide sont très prometteuses comme source d’énergie alternative pour la production d’électricité. Quelques verrous restent cependant à lever pour améliorer leur durabilité, notamment en termes de matériaux d’électrode. Ce travail de thèse s’est intéressé à la caractérisation de nouveaux matériaux d’anode et de cathode. La substitution partielle du titane par du vanadium dans le titanate de lanthane La4Ti2O10 de structure cuspidine a permis de conduire à des matériaux d’anode prometteurs. Des résistances spécifiques surfaciques (ASR, Area Specific Resistance) de l’ordre de 0,2 W.cm2 ont été obtenues à 750°C sous hydrogène. Au niveau de la cathode, nos recherches ont porté sur deux types de cobaltites : une pérovskite de formulation Ba1-xCo0,9Fe0,2Nb0,1O3-d avec x = 0 et 0,1 et un matériau innovant Ba2Co9O14. Dans les deux cas, après optimisation de la microstructure des électrodes, les ASR sont inférieure à 0,1 W.cm2 à 700°CIn the current energy context, solid oxide fuel cells hold great promise as an alternative energy source for electricity generation. However, bottlenecks remain to improve their sustainability, particularly in terms of electrode materials. This work focused on the characterization of new anode and cathode materials. The partial substitution of titanium by vanadium in the lanthanum titanate La4Ti2O10 of cuspidine structure has led to promising anode materials with Aera Specific Resistance (ASR) of the order of 0.2 W.cm2 at 750 ° C under hydrogen. At the cathode, our research has focused on two types of cobaltites: a perovskite Ba1-xCo0,9Fe0,2Nb0,1O3-d with x = 0 and 0.1 and an innovative material Ba2Co9O14. In either case, after optimization of the microstructure of the electrodes, ASR less than 0.1 W.cm2 at 700 ° C were obtained
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Kehal, Ibtissam. "Développement et caractérisation de nouveaux matériaux d’électrodes pour pile à combustible à oxyde solide (SOFC) : des titanates de lanthane de structure cuspidine aux cobaltites." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10005.
Full textAbstract:
Dans le contexte énergétique actuel, les piles à combustible à oxyde solide sont très prometteuses comme source d’énergie alternative pour la production d’électricité. Quelques verrous restent cependant à lever pour améliorer leur durabilité, notamment en termes de matériaux d’électrode. Ce travail de thèse s’est intéressé à la caractérisation de nouveaux matériaux d’anode et de cathode. La substitution partielle du titane par du vanadium dans le titanate de lanthane La4Ti2O10 de structure cuspidine a permis de conduire à des matériaux d’anode prometteurs. Des résistances spécifiques surfaciques (ASR, Area Specific Resistance) de l’ordre de 0,2 W.cm2 ont été obtenues à 750°C sous hydrogène. Au niveau de la cathode, nos recherches ont porté sur deux types de cobaltites : une pérovskite de formulation Ba1-xCo0,9Fe0,2Nb0,1O3-d avec x = 0 et 0,1 et un matériau innovant Ba2Co9O14. Dans les deux cas, après optimisation de la microstructure des électrodes, les ASR sont inférieure à 0,1 W.cm2 à 700°CIn the current energy context, solid oxide fuel cells hold great promise as an alternative energy source for electricity generation. However, bottlenecks remain to improve their sustainability, particularly in terms of electrode materials. This work focused on the characterization of new anode and cathode materials. The partial substitution of titanium by vanadium in the lanthanum titanate La4Ti2O10 of cuspidine structure has led to promising anode materials with Aera Specific Resistance (ASR) of the order of 0.2 W.cm2 at 750 ° C under hydrogen. At the cathode, our research has focused on two types of cobaltites: a perovskite Ba1-xCo0,9Fe0,2Nb0,1O3-d with x = 0 and 0.1 and an innovative material Ba2Co9O14. In either case, after optimization of the microstructure of the electrodes, ASR less than 0.1 W.cm2 at 700 ° C were obtained
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Gao, Wei Liao Hanlin. "Synthèse et caractérisation de revêtements de silicates de lanthane de structure apatite élaborés par projection plasma dédiés aux piles à combustibles IT-SOFCs." [S.l.] : [s.n.], 2008. http://artur.univ-fcomte.fr/ST/ELECTRO/these/gao_wei.pdf.
Full text
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Gao, Wei. "Synthèse et caractérisation de revêtements de silicates de lanthane de structure apatite élaborés par projection plasma dédiés aux piles à combustibles IT-SOFCs." Besançon, 2008. http://www.theses.fr/2008BESA2011.
Full textAbstract:
Dans le domaine de la production d'énergie électrique, le développement des piles à combustible à oxyde solide (SOFC) est limité en raison de leurs températures de fonctionnement élevées. Deux solutions sont généralement envisagées pour l'abaissement de la température: diminuer l'épaisseur de l'électrolyte actuel (YSZ) et/ou utiliser de nouveaux matériaux. La deuxième solution paraît la plus exploitable car la température dite "interme��diaire", comprise entre 500 et 800°C (IT-SOFC), ne peut être atteinte qu'avec de nouveaux matériaux. Parmi les nombreuses céramiques susceptibles d'être employées pour cette application, les apatites sont des candidats très prometteurs à l'heure actuelle. L'objectif de cette thèse est la synthèse et la caractérisation de couches d'électrolytes à structure apatite de type La10(SiO4)6O3 dédiées aux SOFC fonctionnant à température intermédiaire (IT-SOFC). Dans un premier temps, ce travail consiste à synthétiser des poudres de La10(SiO4)6O3 par voie solide. L'accent est particulièrement mis sur l'optimisation des protocoles de mise en oeuvre. Le contrôle des paramètres de synthèse (nature des réactifs, co-broyage, température et durée du traitement thermique, etc. ) permet d'obtenir la phase apatite pour une température de traitement comprise entre 1350 °C et 1650 °C. Des poudres de microstructure contrôlée ont été mises à profit pour préparer des dépôts de densité supérieure à 90 %. La variation des conditions de projection par plasma atmosphérique (APS) permet de déposer des revêtements denses qui présentent, après traitement thermique à 1000 °C pendant 4 heures, des microstructures très variées. L'influence des paramètres de projection sur la microstructure des dépôts a été étudiée. Les effets de la porosité sur le réponse éléctrique ont été également abordés. Un état de l'art des recherches déjà effectuées sur les propriétés de conduction ionique des dépôts d'apatites a été dressé. L'amélioration de la conductivité ionique est basée sur la maîtrise des propriétés des revêtements élaborés. Ainsi, plusieurs séries d'échantillons à stoechiométrie contrôlée ont été synthétisées et caractérisées. Cette étude a notamment permis d'établir une corrélation entre la microstructure et les propriétés de conduction de cette céramiqueIn the field of electrical power generation, the development of solid oxide fuel cells (SOFCs) is limited because of their high operationg temperatures. Twi solutions are generally considered to decrease the temperature: reducing the thickness of the conventional yttria-stabilised zirconia (YSZ) electrolyte and/or using the new materials. The second option seems the most exploitable because novel apatite-type silicates are attracting considerable interest as a new family of oxide-ion conductors with potential use in intermediate temperature between 500 and 800 °C. Among the many silicate ceramics that could be used for this application, lanthanum silicates are very promising candidates at the moment. The objective of this thesis is the synthesis and characterization of apatite-type lanthanum silicate (ATLS) as a novel electrotype dedicated to SOFC at intermediate temperature (IT-SOFC). In a first step, this work is to synthesize La10(SiO4)6O3 powders via a solid-state reaction. Particular emphasis is placed on optimizing executive protocols. The control of synthesis parameters (nature reagents, co-grinding, sintering temperatures and residence times, etc. ) can get the apatite phase in a sintering temperature between 1350 °c and 1650 °C. The calcined powders were used to prepare density coatings greater than 90 %. La10(SiO4)6O3 coatings were thermally deposited by conventional atmospheric plasma spraying (APS). The influence of projection parameters on the microstructure of coatings has been studied. The effects of porosity on the electrical properties were also discussed. Improving the ionic conductivity is based on controlling the properties of developed coatings. For example, several sets of samples to be controlled stoichiometry have been synthesized and characterized. This study has enabled us to establish a correlation between the microstructure and conduction properties of the ceramics
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Cienfuegos, René Fabian Ansart Florence Castillo Simone. "Synthèse par voie sol-gel et mise en forme de couches épaisses de nickelates de lanthane applications comme cathodes de piles à combustible SOFC /." Toulouse (Université Paul Sabatier, Toulouse 3), 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/233.
Full text
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Cienfuegos, René Fabian. "Synthèse par voie sol-gel et mise en forme de couches épaisses de nickelates de lanthane : applications comme cathodes de piles à combustible SOFC." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/233/.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur la synthèse et la mise en forme de couches minces et épaisses de nickelates de lanthane (phases de Ruddlesden-Popper) La2-xNiO4+d (x=0, 0. 02) et La4Ni3O10. Ces matériaux à conduction mixte (MIEC) sont étudiés en vue de leur application comme cathodes de piles à combustible SOFC fonctionnant à température intermédiaire (700-800°C). Ils sont préparés sous forme de poudres par procédé sol-gel et sont incorporés ensuite dans des suspensions dont les paramètres physico-chimiques ont été optimisés en vue d'assurer leur stabilité. Par trempage-retrait du substrat, soit directement dans le sol, soit dans la suspension, suivi d'un traitement thermique, nous avons préparé des revêtements homogènes et non fissurés dont l'épaisseur est comprise entre quelques dizaines de nanomètres et plusieurs microns. Dans une seconde étape, nous avons préparé des revêtements architecturés basés sur l'empilement de couches interfaciales et de couches épaisses de nickelates de lanthane à différents taux La/Ni, afin de mettre à profit leurs caractéristiques intrinsèques (conductivité électronique et/ou ionique). Au-delà des caractérisations structurales et microstructurales conventionnelles, des tests électrochimiques ont permis de valider les performances prometteuses de ces cathodes architecturées pour une application dans le domaine des piles SOFCThis work focuses on the synthesis and elaboration of thin and thick layers of lanthanum nickelates (Ruddlesden-Popper phases) La2-xNiO4+d (x = 0, 0. 02) and La4Ni3O10. These mixed conducting materials (MIEC) are studied for their application as cathodes for solid oxide fuel cells (SOFC) operating at intermediate temperatures (700-800°C). They are prepared in the form of powders by sol-gel process and then incorporated into suspensions. In these suspensions, physico-chemical parameters have been optimized in order to ensure their stability. By dip-coating the substrate directly in the sol or in the suspension, followed by heat treatment, homogeneous and crack-free thin (100-200 nanometers) or thick (several microns) coatings respectively are prepared. In a second step, homogeneous or architectured thick multilayers were prepared, with or without interfacial thin layer. In this work, structural and microstructural characterization of the coatings are presented and discussed. Electrochemical tests of selected architectures were then used to valid performances of these promising structured cathodes
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RAMIREZ-SALGADO, JOEL. "Contribution à l'étude des électrodes à gaz dans un capteur potentiométrique à CO2 de deuxième espèce." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://www.theses.fr/2001GRE10113.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'etude de materiaux d'electrode utilisables dans des capteurs a gaz bases sur le nasicon, conducteur par ion sodium. Pour une electrode a oxygene, nous avons synthetise par sol-gel des titanates de sodium. Les mesures de conductivite et l'etude des reactions d'electrode par spectroscopie d'impedance ont permis de choisir le materiau le mieux adapte, auquel nous avons melange un lanthanide de manganese pour ameliorer sa reponse. Une premiere etude sur l'electrode a dioxyde de carbone, a base d'un melange de carbonates et d'or, donne un premier apercu sur les mecanismes de la reaction d'electrode. Des tests sur des capteurs realises par serigraphie ont donne des resultats tres encourageants pour le developpement futur des capteurs a oxygene et a dioxyde de carbone. Pour ce devenir, meme si la reponse est sous-nernstien le domaine de sensibilite va de la ppm a quelques pour cent en teneur.
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Pajot, Martin. "Nouveaux matériaux à conduction mixte à basse température pour pile à combustible de type SOFC à base de bismuth." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R049.
Full textAbstract:
Dans le contexte actuel du mix énergétique, les piles à combustible sont des dispositifs prometteurs. Ils permettent de générer de l’énergie électrique à partir d’un combustible par réaction électrochimique mais aussi de produire juste de l’eau comme sous-produit quand le dihydrogène est utilisé comme combustible. Parmi les différents types de pile à combustible actuellement développés, les piles à oxyde solide, Solid Oxide Fuel Cell en anglais, SOFC, présentent l’avantage de fournir une flexibilité importante sur la nature du combustible utilisable (hydrogène, méthane, méthanol, …) ainsi qu’une résistance accrue aux impuretés (monoxyde de carbone, soufre, …) comparé aux autres technologies. Toutefois, l’inconvénient de ce type de système est leur température de fonctionnement trop élevée, typiquement au dessus de 700 °C, qui génère des contraintes et des problèmes de durabilité. Cependant, une étude récente a montré qu’en utilisant un électrolyte bicouche, formé à partir d’une phase stabilisée de l’oxyde de bismuth protégée par une couche de cérine dopée, il serait possible d’abaisser les températures de fonctionnement jusqu’à 350 °C. Néanmoins, pour le développement de ce type de dispositif, l’identification de matériaux de cathode bas coût, compatibles avec l’oxyde de bismuth, reste un verrou à lever. La recherche de matériaux de ce type constitue l’objet de ce travail de thèse. Pour l’électrolyte, au regard des travaux réalisés antérieurement, l’oxyde de bismuth stabilisé à l’erbium de formulation (Bi2O3)0,75(Er2O3)0,25, appelé ESB dans le manuscrit, a été choisi. Après une analyse bibliographique des travaux menés sur ce type de pile, l’élaboration de l’électrolyte est décrite dans le deuxième chapitre avec un accent mis sur l’intérêt d’un broyage des oxydes avec de l’acétone pour permettre un abaissement des températures d’accroche des matériaux d’électrode sur l’électrolyte. Dans un second temps, l’étude du manganite de lanthane de formulation La1-xSrxMnO3 (LSM) en composite avec ESB a été reprise. Alors que les travaux antérieurs portaient essentiellement sur les compositions x = 0,15 - 0,20, une large gamme de compositions (x = 0,15 ; 0,30 ; 0,40 ; 0,50 ; 0,60 et 0,80) a été considérée. Après avoir optimisé l’épaisseur de l’électrode ainsi que la proportion entre les deux matériaux constituant le composite pour la composition x = 0,20 (épaisseur optimale comprise entre 50 µm et 60 µm et proportion optimale de 50 % en masse de chaque constituant), des cellules symétriques de type ESB La1 xSrxMnO3|ESB|ESB La1 xSrxMnO3 ont été élaborées. A basse température, la résistance spécifique surfacique est diminuée de presque 50 % lorsqu’un composite ESB La0,60Sr0,40MnO3 est utilisé en regard d’un composite ESB La0,85Sr0,15MnO3, conventionnellement utilisé à haute température. Enfin dans un troisième temps, un grand nombre de matériaux, choisis en fonction de leur paramètres structuraux tels que Ca3Co4O9, Bi2Ca2Co3O9 ou encore Bi2Sr2Co2O9, ou bien de leurs propriétés de conduction électronique tel que Bi2Sr2-xLaxCuO6+δ pour x = 1 et x = 0,40 ou leur propriété de conduction mixte tel que NaBi25Cr10O78 ou encore Bi38Cr7O68 ont été testés. Bien que ces études n’en soient qu’à un stade préliminaire, plusieurs compositions apparaissent prometteuses, en particulier Bi2Ca2Co3O9 ou encore Bi14CrO24, produit de décomposition de Bi38Cr7O68 lui-même intéressantIn the current context of the energy mix, fuel cells are promising devices. They make it possible to generate electrical energy from a fuel by electrochemical reaction but also to produce just water as a by-product when hydrogen is used as fuel. Of the different types of fuel cells currently being developed, Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) offers the advantage of providing significant flexibility on the nature of the usable fuel (hydrogen, methane, methanol, etc.) as well as increased resistance to impurities (carbon monoxide, sulfur, ...) compared to other technologies. However, the disadvantage of this type of system is the too high operating temperature, typically above 700 °C, which generates constraints and durability problems. However, a recent study has shown that by using a bilayer electrolyte, formed of a stabilized bismuth oxide protected by a layer of doped ceria, it would be possible to lower the operating temperatures down to 350 °C. Nevertheless, for the development of this type of device, the identification of low cost cathode materials, compatible with bismuth oxide, remains bottleneck. The search for this type of material is the subject of this thesis work. For the electrolyte, with regard to the work carried out previously, erbium stabilized bismuth oxide of formulation (Bi2O3)0.75(Er2O3)0.25, called ESB in the manuscript, was chosen. After a bibliographic analysis of the work carried out on this type of cells, the elaboration of the electrolyte is described in the second chapter with an emphasis on the interest of grinding the oxides in acetone to allow a lowering of the sintering temperatures of the electrode materials on the electrolyte. In a second step, the study of lanthanum manganite La1-xSrxMnO3 (LSM) in composite with ESB was undertaken. While previous work focused on compositions x = 0.15 - 0.20, a wide range of compositions (x = 0.15, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60 and 0.80) was considered. After having optimized the thickness of the electrode as well as the proportion between the two materials constituting the composite for the composition x = 0.20 (optimum thickness between 50 μm and 60 μm and optimal proportion of 50 % by weight of each constituent), ESB La1 xSrxMnO3|ESB|ESB-La1-xSrxMnO3 ESB symmetric cells were developed. At low temperature, the specific surface resistance is reduced by almost 50 % when a composite ESB La0.60Sr0.40MnO3 is used in comparison with a ESB-La0.85Sr0.15MnO3 composite, conventionally used at high temperature. Finally, in a third step, a large number of materials, chosen according to their structural parameters such as Ca3Co4O9, Bi2Ca2Co3O9 or Bi2Sr2Co2O9, or their electronic conduction properties such as Bi2Sr2-xLaxCuO6+δ for x = 1 and x = 0.40 or their mixed conduction property such as NaBi25Cr10O78 or Bi38Cr7O68 were tested. Although these studies are only at a preliminary stage, several compositions appear promising, in particular Bi2Ca3Co2O9 or else Bi14CrO24, decomposition product of Bi38Cr7O68 itself
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Pajot, Martin. "Nouveaux matériaux à conduction mixte à basse température pour pile à combustible de type SOFC à base de bismuth." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2019. http://www.theses.fr/2019LILUR049.
Full textAbstract:
Dans le contexte actuel du mix énergétique, les piles à combustible sont des dispositifs prometteurs. Ils permettent de générer de l’énergie électrique à partir d’un combustible par réaction électrochimique mais aussi de produire juste de l’eau comme sous-produit quand le dihydrogène est utilisé comme combustible. Parmi les différents types de pile à combustible actuellement développés, les piles à oxyde solide, Solid Oxide Fuel Cell en anglais, SOFC, présentent l’avantage de fournir une flexibilité importante sur la nature du combustible utilisable (hydrogène, méthane, méthanol, …) ainsi qu’une résistance accrue aux impuretés (monoxyde de carbone, soufre, …) comparé aux autres technologies. Toutefois, l’inconvénient de ce type de système est leur température de fonctionnement trop élevée, typiquement au dessus de 700 °C, qui génère des contraintes et des problèmes de durabilité. Cependant, une étude récente a montré qu’en utilisant un électrolyte bicouche, formé à partir d’une phase stabilisée de l’oxyde de bismuth protégée par une couche de cérine dopée, il serait possible d’abaisser les températures de fonctionnement jusqu’à 350 °C. Néanmoins, pour le développement de ce type de dispositif, l’identification de matériaux de cathode bas coût, compatibles avec l’oxyde de bismuth, reste un verrou à lever. La recherche de matériaux de ce type constitue l’objet de ce travail de thèse. Pour l’électrolyte, au regard des travaux réalisés antérieurement, l’oxyde de bismuth stabilisé à l’erbium de formulation (Bi2O3)0,75(Er2O3)0,25, appelé ESB dans le manuscrit, a été choisi. Après une analyse bibliographique des travaux menés sur ce type de pile, l’élaboration de l’électrolyte est décrite dans le deuxième chapitre avec un accent mis sur l’intérêt d’un broyage des oxydes avec de l’acétone pour permettre un abaissement des températures d’accroche des matériaux d’électrode sur l’électrolyte. Dans un second temps, l’étude du manganite de lanthane de formulation La1-xSrxMnO3 (LSM) en composite avec ESB a été reprise. Alors que les travaux antérieurs portaient essentiellement sur les compositions x = 0,15 - 0,20, une large gamme de compositions (x = 0,15 ; 0,30 ; 0,40 ; 0,50 ; 0,60 et 0,80) a été considérée. Après avoir optimisé l’épaisseur de l’électrode ainsi que la proportion entre les deux matériaux constituant le composite pour la composition x = 0,20 (épaisseur optimale comprise entre 50 µm et 60 µm et proportion optimale de 50 % en masse de chaque constituant), des cellules symétriques de type ESB La1 xSrxMnO3|ESB|ESB La1 xSrxMnO3 ont été élaborées. A basse température, la résistance spécifique surfacique est diminuée de presque 50 % lorsqu’un composite ESB La0,60Sr0,40MnO3 est utilisé en regard d’un composite ESB La0,85Sr0,15MnO3, conventionnellement utilisé à haute température. Enfin dans un troisième temps, un grand nombre de matériaux, choisis en fonction de leur paramètres structuraux tels que Ca3Co4O9, Bi2Ca2Co3O9 ou encore Bi2Sr2Co2O9, ou bien de leurs propriétés de conduction électronique tel que Bi2Sr2-xLaxCuO6+δ pour x = 1 et x = 0,40 ou leur propriété de conduction mixte tel que NaBi25Cr10O78 ou encore Bi38Cr7O68 ont été testés. Bien que ces études n’en soient qu’à un stade préliminaire, plusieurs compositions apparaissent prometteuses, en particulier Bi2Ca2Co3O9 ou encore Bi14CrO24, produit de décomposition de Bi38Cr7O68 lui-même intéressantIn the current context of the energy mix, fuel cells are promising devices. They make it possible to generate electrical energy from a fuel by electrochemical reaction but also to produce just water as a by-product when hydrogen is used as fuel. Of the different types of fuel cells currently being developed, Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) offers the advantage of providing significant flexibility on the nature of the usable fuel (hydrogen, methane, methanol, etc.) as well as increased resistance to impurities (carbon monoxide, sulfur, ...) compared to other technologies. However, the disadvantage of this type of system is the too high operating temperature, typically above 700 °C, which generates constraints and durability problems. However, a recent study has shown that by using a bilayer electrolyte, formed of a stabilized bismuth oxide protected by a layer of doped ceria, it would be possible to lower the operating temperatures down to 350 °C. Nevertheless, for the development of this type of device, the identification of low cost cathode materials, compatible with bismuth oxide, remains bottleneck. The search for this type of material is the subject of this thesis work. For the electrolyte, with regard to the work carried out previously, erbium stabilized bismuth oxide of formulation (Bi2O3)0.75(Er2O3)0.25, called ESB in the manuscript, was chosen. After a bibliographic analysis of the work carried out on this type of cells, the elaboration of the electrolyte is described in the second chapter with an emphasis on the interest of grinding the oxides in acetone to allow a lowering of the sintering temperatures of the electrode materials on the electrolyte. In a second step, the study of lanthanum manganite La1-xSrxMnO3 (LSM) in composite with ESB was undertaken. While previous work focused on compositions x = 0.15 - 0.20, a wide range of compositions (x = 0.15, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60 and 0.80) was considered. After having optimized the thickness of the electrode as well as the proportion between the two materials constituting the composite for the composition x = 0.20 (optimum thickness between 50 μm and 60 μm and optimal proportion of 50 % by weight of each constituent), ESB La1 xSrxMnO3|ESB|ESB-La1-xSrxMnO3 ESB symmetric cells were developed. At low temperature, the specific surface resistance is reduced by almost 50 % when a composite ESB La0.60Sr0.40MnO3 is used in comparison with a ESB-La0.85Sr0.15MnO3 composite, conventionally used at high temperature. Finally, in a third step, a large number of materials, chosen according to their structural parameters such as Ca3Co4O9, Bi2Ca2Co3O9 or Bi2Sr2Co2O9, or their electronic conduction properties such as Bi2Sr2-xLaxCuO6+δ for x = 1 and x = 0.40 or their mixed conduction property such as NaBi25Cr10O78 or Bi38Cr7O68 were tested. Although these studies are only at a preliminary stage, several compositions appear promising, in particular Bi2Ca3Co2O9 or else Bi14CrO24, decomposition product of Bi38Cr7O68 itself
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Ben, Salem Ezzedine. "Halogénation et propriétés structurales et supraconductrices des oxydes La2-xBaxCuO4 (phases de type T) et La1,8-xSmxSr0,2CuO4 (phases de type T, T* ou T')." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00139979.
Full textAbstract:
L'étude de l'influence de traitements d'halogenation sur les propriétés structurales et supraconductrices des cuprates de structure de type T,T' ou T* a permis de mettre en évidence: la restauration après fluoration de la supraconductivite dans le cas de l'oxyde La1,875Ba0,125CuO4 de structure de type T. Celle-ci s'accompagne de la modification de la transition structurale orthorhombique (MTO) quadratique (LTT) ; l'apparition d' un comportement supraconducteur après traitement sous chlore de l' oxyde LaSm0,8Sr0,2CuO4 de structure de type T*. La fluoration de cet oxyde conduit a la formation de deux phases isotypes. Leurs propriétés structurales et supraconductrices ont été étudiées a l'aide de diverses techniques: diffraction X et neutronique, EXAFS, susceptibilité magnétique, conductivité électrique et thermique, pouvoir thermoelectrique...
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Ouzaouit, Khalid. "Matériaux bi-fonctionnels pour applications catalytiques et piézoélectriques, à base d'oxydes de cérium, de lanthane et de langasite." Phd thesis, Université du Sud Toulon Var, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00257241.
Full textAbstract:
Ces études ont pour objectif la mise en œuvre de bi-matériaux constitués d'une phase catalytique active vis-à-vis de divers gaz (méthane), et d'une phase ferroélectrique-piézoélectrique sensible aux modifications de la phase catalytique (ou absorbante). Les phases catalytiques de base sont le dioxyde de cérium CeO2 et le cérate de baryum BaCeO3. Le système « oxyde de lanthane-hydroxycarbonate » La2O3 - La(OH)x (CO3)y a de même été étudié comme phase catalytique potentielle : son intérêt réside dans sa composition, variable en fonction de la température de travail. La phase piézoélectrique choisie est la langasite La3Ga5SiO14 qui présente l'avantage de rester piézoélectrique au-dessus de 1000°C, et peut donc être utilisée dans des systèmes catalytiques à des températures élevées (600°C). Dans une première partie nous présentons une étude bibliographique des enjeux environnementaux de la réalisation de nouveaux capteurs de gaz, notamment fonctionnant selon le principe de perturbation d'ondes acoustiques de surface. Une revue des travaux existants est développée. Les diverses techniques utilisées sont rassemblées dans un chapitre spécifique (méthodes de synthèses, diffraction de rayons X, spectroscopie infrarouge, microscopies électroniques, mesures électriques) .Les synthèses et caractérisations des phases (CeO2, BaCeO3, La2O3 ...) développées en tant que phases catalytiques optimisées sont détaillées dans une première étape. Certaines phases ont été obtenues sous des formes nanostructurées, performantes d'un point de vue conversion de CH4 en CO2. Les comportements lors de décompositions thermiques de l'hydroxycarbonate de lanthane ont été étudiés par analyses thermiques, spectroscopie infrarouge et mesures d'impédances électriques. La phase piézoélectrique La3Ga5SiO14 (langasite) a été synthétisée selon diverses approches nouvelles (réaction solide, sol-gel) : la synthèse est difficile, car, selon divers auteurs, ce composé est caractérisé par une fusion incongruente. La phase polycristalline obtenue après divers cycles thermiques atteint en fait une haute pureté apparente. La vérification de la qualité cristalline a été réalisée par un affinement structural (Rietveld) qui a permis de confirmer la qualité de la phase obtenue. Les coordonnées atomiques affinées à partir de diagrammes de diffraction de rayons X sont très proches de celles figurant dans la littérature pour un monocristal. Des études par spectroscopie IRTF et mesures électriques ont de même été réalisées. Enfin des couches minces de langasite, de lanthane et d'oxycarbonate de lanthane ont été obtenues à partir de voies sol-gel suivies de dépôt par spin-coating (et cela pour la première fois). Des bicouches langasite/lanthane sur substrat silicium ont été obtenues avec une bonne cohésion d'ensemble. Ces premières bicouches feront l'objet d'études ultérieures approfondies
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Vu, Tuong-Dan. "Etude des diagrammes de phases ternaires La2O3 - Nb2O5 - (W/Mo)O3 et exploration des propriétés de conduction ionique." Thesis, Le Mans, 2016. http://www.theses.fr/2016LEMA1024/document.
Full textAbstract:
La2Mo2O9, premier composé de la famille LAMOX, est intéressant pour des applications comme électrolyte dans des piles à combustible car il présente une conductivité ionique élevée. Il a été découvert durant l'investigation du diagramme de phases de La2O3 -MoO3. Cela montre bien le rôle important de l'étude de diagrammes de phase dans la découverte de nouveaux matériaux qui est devenue un objectif majeur de nombreux chimistes du solide. Selon ce concept, les deux diagrammes de phases ternaires La2O3-Nb2O5-WO3 et La2O3-Nb2O5-MoO3 ont été explorés et analysés pour la première fois en utilisant la synthèse par voie solide. Les structures des échantillons obtenus ont été caractérisées par diffraction des rayons X et des neutrons sur poudre et par microscopie électronique en transmission tandis que leurs propriétés électriques ont été testées par spectroscopie d'impédance complexe sur des pastilles frittées.La majorité des zones mono-, bi- et tri-phasées de ces deux diagrammes ont été définies. Plus particulièrement, les structures de deux nouvelles phases La3NbWO10 et La5NbMo2O16 ont été résolues ab-initio. La connaissance des structures des 2 nouveaux composés a permis une meilleure approche du diagramme de phase ternaire. D'une part, la mailleLa3NbWO10 est une sur structure de la maille fluorine(2aF*2aF*2aF) avec un axe c allongé. En considérant la formulation La18Nb6W62O604 (Z = 6), on constate aisément que la structure présente 2 types de défauts:des lacunes anioniques et cationiques sur les sites des atomes d'oxygène et de lanthane. D'autre part, la phaseLa5NbMo2O16 est un isotype du composé Pr5Mo3O16. Sa maille correspond aussi à une surstructure fluorine. Elle cristallise dans un système cubique (a = 11.22 Å) avec le groupe d'espace rare Pn n. Ce composé est prometteur puisqu'il présente une conductivité par les ions oxyde proche de celle de La2Mo2O9 à basse températureLa2Mo2O9, the first compound in the LAMOX family, is interesting for its applications as electrolytes in fuel cells because it presents a high ionic conductivity. It was discovered during the investigation of La2O3 - MoO3phase diagram. That shows the important role of phase diagram study in the discovery of new materials which has become a major objective of many solid chemists.In this concept, two ternary phase diagrams of La2O3-Nb2O5-WO3 and La2O3-Nb2O5-MoO3 were explored and analyzed for the first time using the solid-state synthesis. The structures of the obtained samples were characterized by the powder X-ray and neutron diffraction and by the transmission electronic microscopy. Besides, their electric properties were tested by the complex impedance spectroscopy onsintered pellets.As results, most of the mono-, bi-, tri-phase zones in the title phase diagrams have been defined. Particularly, during the phase-diagram investigation, the structures of two new phases La3NbWO10 and La5NbMo2O16 were ab-initio resolved. Firstly, the La3NbWO10 cell is asuperstructure of a fluorine (2aF*2aF*2aF) with the lengthened c axis. Considering the La18Nb6W62O604(Z = 6) formulation, we can easily note that the structure presents 2 types of defaults: cationic and anionic vacancies. Secondly, the La5NbMo2O16 phase is isotype of Pr5Mo3O16 compound. Its cell is also a fluorine superstruture. It crystallized in a cubic system (a = 11.22Å) with the space group Pn n. The compound is promising because it presents an oxygen conductivity comparable to that of La2Mo2O9 at low temperature
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Cahoreau, Amélie. "Trous d' électrons dans des oxydes de type cuprate supraconducteur. Etude cristallochimique d'une nouvelle famille d' oxyhalogènure de tellure et d' alcalinoterreux A3Te2O6X2 (A=Sr, Ba et X=Cl, Br." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00150529.
Full textAbstract:
Certaines propriétés des cuprates supraconducteurs restent aujourd'hui encore mystérieuses pour le monde scientifique. Ce travail vise a éclaircir l'une d'entre-elles: la nature de leurs porteurs de charge. Une approche théorique a été effectuée sur le composé La2CuO4 puis étendue a des composés de type cuprate supraconducteur exempts de cuivre. Elle consiste en des calculs de potentiel de Madelung et de diagrammes de structure de bandes. Les composes "TlBa2ZnO5" et "TlBa2MgO5" ayant servi de modèles pour ces calculs ont ensuite été préparés puis caractérisés par dosage iodométrique, diffraction des rayons X, spectrométrie Raman, MET et RPE. Les résultats alors obtenus mettent en évidence l'existence de trous d'électrons sur les atomes d'oxygène de ces composés, notes O dans le texte. Nous avons alors tenté d'expliquer le comportement encore inconnu de ces porteurs de charge. Une deuxième étude a été menée en parallèle de la précédente. Elle nous a permis de mettre a jour une nouvelle famille d'oxyhalogenures de tellure et d'alcalino-terreux de formulation A3Te2O6X2. Le composé pour lequel A=Sr et X=Cl a fait l'objet d'une détermination structurale complète. Les composés pour lesquels A=Sr, Ba et X=Br ont été isolés.
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Soudan, Patrick. "Etude des proprietes electrochimiques de nouveaux oxydes et bronzes de type m yv 2o 5 prepares par voie sol-gel et utilisables comme electrodes positives d'accumulateurs au lithium." Paris 6, 1998. http://www.theses.fr/1998PA066625.
Full textAbstract:
Ce travail se situe dans le cadre de l'amelioration des performances des materiaux cathodiques pour accumulateurs au lithium. La synthese sol-gel est utilisee ici pour obtenir des composes de type m yv 2o 5 : un bronze hexagonal cs 0. 3 5v 2o 5 et des oxydes mixtes orthorhombiques m 0. 1 6v 2o 5. 1 6 (m 2 + = mg 2 +, mn 2 +, ni 2 +) et m 0. 1 1v 2o 5. 1 6 (m 3 + = al 3 +, cr 3 +, fe 3 +, ga 3 +, la 3 +). Leurs proprietes electrochimiques et structurales sont etudiees vis a vis de l'insertion du lithium. Dans une premiere partie sont mises en evidence les differences majeures entre v 2o 5 et les oxydes mixtes. La presence de cations divalents limite les deformations structurales qui se produisent pour x > 1 dans li xv 2o 5, alors que les ions trivalents al 3 +, cr 3 +, ga 3 + et la 3 + les empechent totalement. Le gain de capacite en cyclage par rapport a v 2o 5 sol-gel est de 10% pour le groupe m 0. 1 6v 2o 5. 1 6 et de 25% pour le groupe m 0. 1 1v 2o 5. 1 6. La deuxieme partie est consacree a l'oxyde mixte cr 0. 1 1v 2o 5. 1 6 qui est le plus performant. L'etude structurale sur electrodes des materiaux li xcr 0. 1 1v 2o 5. 1 6 pour 0x2 revele un comportement de type monophase, qui se distingue de l'apparition successive des phases , , et du systeme li xv 2o 5. Les mesures cinetiques indiquent un changement important de morphologie pour x > 1, avec une diminution d'un facteur 10 de la longueur du chemin de diffusion. L'obtention d'un materiau reduit par traitement sous ar/h 2 constitue une nouvelle voie de synthese par rapport au compose vo 2(b) nanocristallin mentionne dans la litterature, et offre une capacite specifique aussi elevee. Dans la troisieme partie est etudiee l'insertion electrochimique du lithium dans le bronze cs 0. 3 5v 2o 5. La premiere etape correspond au remplissage des 0. 65 sites 2c et 4e vacants et la deuxieme acheve la reduction du vanadium v. Une mise en forme du materiau est observee en cours de cyclage entre 1. 8 v et 4. 2 v, conduisant a une augmentation de la capacite specifique de 25%.
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Fompeyrine, Jean. "Propriétés structurales et magnétiques de quelques phases dérivées de la perovskite dans les systèmes La-Ti-O et Ba(M,M') - F-Cl (M,M'élément 3 D)." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00148927.
Full textAbstract:
L'investigation du système La4TI3O12-LaTiO3 a permis de mettre en évidence une nouvelle série homologue de formulation LanTin-xO3n. Les structures de ces phases ont été caractérisées par diffraction des rayons X sur poudre et par microscopie électronique en transmission. Elles dérivent de différents polytypes de perovskites hexagonales et présentent une distorsion structurale due a la rotation coopérative des octaèdres autour de leurs axes ternaires. Une nouvelle serie de composes Ba2MM' F7Cl (M, M' = Mn, Fe, Co, Ni, Zn), dont les structures ont été déterminées par diffraction des rayons X sur monocristal, a été par ailleurs mis en évidence. Une étude comparative des propriétés structurales et magnétiques avec celles des composés de la série BaMF4 a été effectuée (filiation structurale résultant de différentes rotations coopératives des octaèdres, mesures d' aimantation sur poudre et monocristal, détermination des structures magnétiques de Ba2Co2F7Cl et Ba2Ni2F7Cl par diffraction des neutrons). Un nouveau chlorofluorure du cuivre a également été caractérise sur le plan structural et magnétique. Dans ce cas, une filiation structurale avec la structure de l'apatite et avec celle de phases derivees est proposée.
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Vernoux, Philippe. "Reformage interne progressif du méthane dans les piles à combustible à oxyde électrolyte solide." Grenoble INPG, 1998. http://www.theses.fr/1998INPG0155.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur un nouveau concept d'utilisation du gaz naturel dans les piles a combustible a oxyde electrolyte solide (sofc) : le reformage interne progressif du methane (rip). Les resultats demontrent la faisabilite du couplage local entre catalyse et electrochimie utilisant un catalyseur de reformage du methane (ruthenium) disperse sur un materiau d'anode (chromite de lanthane). C'est la vapeur d'eau produite par l'oxydation electrochimique de l'hydrogene qui devient l'agent principal du reformage. Le methane est consomme progressivement le long du compartiment anodique, ce qui delocalise l'endothermicite de la reaction de reformage du methane. La caracterisation electrochimique des chromites de lanthane a montre qu'un dopage approprie peut ameliorer leurs performances. Le materiau lscv (la#0#,#8sr#0#,#2cr#0#,#9#7v#0#,#0#3o#3) presente les meilleurs resultats. La resistance totale de polarisation a ete mesuree par spectroscopie d'impedance. Pour les electrodes ponctuelles, deux contributions ont ete identifiees. La premiere, a haute frequence, serait liee a la microstructure et a la qualite du contact electrode/electrolyte. La seconde, a moyenne frequence, correspond a l'etape limitante de l'oxydation electrochimique de l'espece electroactive (hydrogene ou methane). Avec les electrodes de grande surface et sous ch#4/h#2o, une contribution supplementaire a ete mise en evidence. Elle est tres probablement liee a la reaction, relativement lente, de vaporeformage du methane. A 800 c, sous methane pur sature par 5% d'eau, le composite lscv/ysz impregne de ruthenium donne des resultats similaires a ceux enregistres sous h#2/h#2o sans ruthenium. Ses caracteristiques electrochimiques sont, de plus, stables dans le temps. Ces resultats demontrent que le rip du methane peut etre mis en uvre. Ils ouvrent reellement de nouvelles perspectives pour l'utilisation du gaz naturel dans les sofc.
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Fontaine, Marie-Laure. "Elaboration et caractérisation par le procédé sol-gel d'architectures d'électrodes de nickelates de lanthane sous forme de films minces (inférieurs à 1 micron) : application pile à combustible à oxyde solide fonctionnant à température intermédiaire." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30175.
Full text
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Darracq, Stéphane. "Contribution à l'étude des corrélations entre stoechiométrie, structure, liaison chimique et propriétes physico-chimiques de perovskites oxygénées renfermant un élément 3d a un degrè d'oxydation inusuel (Cu(III), Cu(IV), Fe(IV))." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1993. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136172.
Full textAbstract:
Ce mémoire concerne l'influence d'un degré d'oxydation inusuel d' un element de transition (Cu(III), Cu(IV), Fe(IV)) sur les proprietes physico-chimiques des réseaux oxygènes dérivés de structure perovskite. Les différentes structures du compose du cuivre trivalent LaCuO3 (formes basse et haute pression) ont été étudiées. Le role de plusieurs facteurs sur les propriétés physiques de ce matériau a pu etre mis en évidence, en particulier: 1) l'accroissement de la covalence moyenne de la liaison Cu-O du a la stabilisation de la valence mixte Cu(III)/Cu(IV) obtenue par substitution du Sr au La; 2) la distorsion structurale induite par substitution de l'yttrium au lanthane; 3) la pression d'oxygène de synthèse. La seconde partie de ce travail permet, au travers d' une étude Mössbauer par sonde diamagnétique locale (119Sn), d' expliquer le mécanisme de dismutation du fer tétravalent au sein d'un réseau perovskite AFeO3 (A=Ca, Sr)
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Monroux, Christophe. "Etude en mode galvanostatique de l'intercalation-désintercalation électrochimique de l'oxygène dans le cuprate supraconducteur La2CuO4+delta." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00150532.
Full textAbstract:
De par sa structure et sa formulation simples, La2CuO4 est considéré comme un cuprate modèle pour la compréhension de la supraconductivit2 dans les oxydes supraconducteurs a haute température critique. Pour ce matériau, cette propriété remarquable dépend fortement de sa surstoëchiométrie en oxygène. L'intercalation et désintercalation électrochimique de l'oxygène a été réalisée en milieu électrolytique basique, en mode galvanostatique. Cette étude menée sur des céramiques polycristallines, a permis de montrer l'existence de trois composés définis dans le système et d'en déterminer les conditions électrochimiques d'obtention. Ces trois composes sont: La2CuO4.00 (isolant antiferromagnetique de Mott-Hubbard), La2CuO4.04 (phase alpha) et La2CuO4.09 (phase beta) (metalliques et supraconductrices a 32 et 44 K respectivement). La microstructure de chacune de ces phases a ete ensuite caractérisée par Microscopie Electronique a Transmission et les modifications structurales ont été discutées en relation avec l'insertion d'oxygène. Le mode de diffusion de l'oxygène au sein du matériau a été abordé par l'oxydation d'échantillons monocristallins (couches minces et monocristaux). Enfin l'étude de la réduction électrochimique de l'oxygène a été étendue à la solution solide La2Cu1-xNixO4+delta. Les modifications structurales et l'évolution du potentiel d'équilibre ont été discutées en fonction du taux x de substitution en nickel et du taux delta de non-stoëchiométrie en oxygène. Une méthode de dosage coulométrique de l'oxygène a été proposée.
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Sun, Fu. "Caractérisation de revêtements de silicate de lanthane de structure apatite dopé au magnésium réalisés par projection plasma en vue d'application comme électrolyte de pile à combustible de type IT-SOFC." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00598644.
Full textAbstract:
La pile à combustible à oxyde solide qui permet de transformer l'énergie chimique en énergie électrique, est l'une des solutions envisagées pour résoudre la crise énergétique grâce à son rendement global élevé et son fonctionnement sans aucun rejet dans l'environnement. Ces dernières années, des apatites dont la formule est La9,33+x(SiO4)6O2+3x /2 ont été développées en tant qu'électrolyte pour la pile de type SOFC fonctionnant à température intermédiaire. Il est possible d'améliorer les propriétés électriques des apatites par le dopage en site de Si4+. Parmi ces matériaux, le matériau La10Si5,8Mg0,2O26,8 présente une bonne propriété électrique. Les objectifs de cette étude sont d'étudier les processus de synthèse du matériau La10Si5,8Mg0,2O26,8 , d'utiliser ce matériau synthétisé pour élaborer par projection plasma l'électrolyte de la pile à combustible et enfin de rechercher les procédés les mieux adaptés pour préparer des cellules complètes de pile combustible de type SOFC comprenant cet électrolyte. Le matériau La10Si5.8Mg0.2O26.8 a été synthétisé à partir des poudres d'oxydes (La2O3, SiO2 et MgO) par voie solide et a été utilisé ensuite en tant que précurseur pour la projection thermique. Les paramètres de frittage ont été optimisés et une gamme de procédures a été établie pour élaborer ce matériau. La réalisation du dépôt par différents procédés de projection plasma (APS, LPPS et VLPPS) a été étudié afin les optimiser pour élaborer cet électrolyte. La recristallisation du dépôt après projection a été étudiée et un processus de traitement thermique est proposé pour obtenir des dépôts cristallisés et denses. Des cellules complètes de structure planaire avec l'électrolyte La10Si5,8Mg0,2O26,8 supporté par le cermet de Ni/Al2O3 ont été finalement élaborées par projection thermique. Les performances électriques des cellules ont été mesurées à température variant de 600°C à 900°C.
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Barbe, Pascal. "Étude expérimentale de la réaction de couplage oxydant du méthane à l'aide d'un réacteur continu agité à surface catalytique variable." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL104N.
Full textAbstract:
Le couplage oxydant du méthane en présence d'oxydes métalliques apparait comme l'une des voies les plus prometteuses de transformation chimique directe du gaz naturel en éthylène. Cependant, expérimentalement, un rendement supérieur à 25% n'a jamais pu être atteint. Il a été suggéré que cette limite pourrait être due aux réactions radicalaires en phase gazeuse entrant en compétition avec les réactions catalytiques hétérogènes, réputées à priori plus sélectives. Le but de la thèse, effectuée dans le cadre du consortium ACTANE, consiste précisément à obtenir des données expérimentales susceptibles d'éclairer la nature de cette réaction. A cette fin, un réacteur d'un type nouveau a été conçu, qui permet d'une part de faire varier le rapport de la surface catalytique et du volume de la phase gazeuse, et d'autre part d'opérer à des températures différentes pour le catalyseur et pour la phase gazeuse. A l'aide de cet outil, une étude paramétrique détaillée de la réaction méthane-oxygène en présence et en l'absence d'oxyde de lanthane a été conduite entre 650 et 900°C. Deux faits saillants ressortent de cette étude: 1) la sélectivité de la réaction passe par un optimum vers 850°C 2) la part homogène de la réaction croit avec la température. L'analyse des résultats obtenus confirme la nature hétéro-homogène de la réaction de couplage, apporte des précisions sur les interactions des processus réactionnels volumiques et surfaciques, et laisse envisager à terme une modélisation à caractère fondamental de cette réaction à la fois radicalaire et catalytique
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Ringuedé, Armelle. "Cathode et réaction cathodique dans les piles à combustibles à oxyde électrolyte solide moyennes températures (S. O. F. C)." Grenoble INPG, 1999. http://www.theses.fr/1999INPG0017.
Full textAbstract:
Ce travail a ete consacre a l'etude de la reduction de l'oxygene sur des cobaltites de lanthane dopees au strontium. Ces materiaux sont deposes par pulverisation cathodique sur les deux faces polies d'une pastille de zircone yttriee stabilisee. Cette technique de depot nous a permis de fabriquer des electrodes de faible epaisseur, reproductibles, denses et couvrantes. La caracterisation electrochimique de ces systemes symetriques a ete realisee par spectroscopie d'impedance, sans polarisation continue. Les parametres de cette etude sont : l'epaisseur des electrodes (de 0,35 m a 2m), la temperature et la pression partielle d'oxygene. La resistance de polarisation des electrodes augmente lineairement avec l'epaisseur. La valeur de resistance specifique pour la plus faible epaisseur, extrapolee a 800c, est de 0,27. Cm#2, ce qui montre que ce materiau reste tres prometteur pour une application comme materiau de cathode pour pile a combustible a oxyde electrolyte solide. Quant a la reduction de l'oxygene, la diffusion de l'oxygene dans le volume de l'electrode et l'adsorption non dissociative constituent les processus dominants de cette reaction. Ils different avec la temperature et la pression partielle d'oxygene. Pour des epaisseurs plus elevees (1,6 m et 2m), une degradation des interfaces est mise en evidence. Elle se traduit en terme d'impedance par une augmentation de la resistance de polarisation au cours du temps. Elle est liee au developpement d'un demi-cercle haute frequence et d'un phenomene additionnel a tres basse frequence apres les recuits aux temperatures tres elevees.
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Lefebvre, Dominique. "Hexagallates de lanthanide pour matrices laser et substrats d'épitaxie : élaboration, étude cristallographique et spectroscopique." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066415.
Full textAbstract:
Différentes méthodes de cristallogenèse de la MgGa 11O 19 sont testées, notamment l'élaboration par tirage Czochralski. Affinement structural confirmant la structure de type magnétoplombite du composé. Substitution ionique permettant d'accroitre les paramètres cristallins du composé étudié en vue de son utilisation comme support pour la croissance d'hexaferrites alcalinoterreux. Détermination du domaine schématique de composition des aluminogallates La1-xNdxMgGa11O19. Étude des propriétés optiques du néodyme par réflexion diffuse, RPE et fluorescence.
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Pugnat, Pierre. "Etude de l'irréversibilité et de l'anisotropie du vecteur aimantation des supraconducteurs à haute température critique." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10049.
Full textAbstract:
Ce travail propose une etude des proprietes magnetiques anisotropes reversibles et irreversibles de monocristaux supraconducteurs a haute t#c (sht#c), yba#2cu#3o#7 (t#c de 91 k) et la#1#. #8#5sr#0#. #1#5cuo#4 (t#c de 35 k). Les differentes aimantations associees aux variables temperature t, champ magnetique applique h et orientation de ce dernier par rapport au cristal, ont ete etudiees. Une des particularite de ce travail repose sur la mesure simultanee des deux composantes du vecteur aimantation a savoir celles parallele m#l et perpendiculaire m#t au champ applique. Lors de ce type de mesures, la vitesse de rotation de l'echantillon n'est en general pas suffisamment faible pour qu'a chaque instant l'etat d'equilibre thermostatique du reseau de vortex puisse s'etablir. Il en resulte l'apparition sur chacune des composantes d'une contribution hors equilibre a l'aimantation qui developpe une hysteresis rotationnelle. La validite de la decomposition du vecteur aimantation en une contribution reversible et une autre irreversible a ete demontree experimentalement. L'aimantation reversible du cristal yba#2cu#3o#7 a pu etre interpretee avec la theorie de ginzburg-landau anisotrope (gla) pour les temperatures proches de t#c. L'ensemble des parametres phenomenologiques de ce compose (facteur d'anisotropie, champ critique superieur et parametre de ginzburg-landau) a ainsi pu etre obtenu de facon auto-consistante. Des mesures a plus basse temperature semblent mettre en evidence une dependance en champ de l'anisotropie. Pour le cristal la#1#. #8#5sr#0#. #1#5cuo#4, la theorie de gla ne convient pas et l'anisotropie depend, dans cette description, de h et t. Quant a l'etude de la contribution irreversible de l'aimantation transverse des deux cristaux etudies, elle revele l'impact de la structure lamellaire des sht#c sur le piegeage des vortex: la largeur angulaire du pic irreversible de m#t peut etre interpretee en termes d'effet precurseur a la transition de lock-in
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Alouche, Adel. "Propriétés du nickel déposé sur oxydes de terre rare dans la réaction de conversion d'oxydes de carbone." Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2260.
Full textAbstract:
Mise en evidence du role du support dans l'activation des reactifs. Les proprietes particulieres de ces catalyseurs seraient dues a la reduction partielle du support a proximite des particules metalliques et a la modification locale des proprietes electroniques du metal
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Gong, Minhui. "Etude des électrodes sur batterie zinc-air." Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2021. http://www.theses.fr/2021UPSLC024.
Full textAbstract:
La batterie zinc-air devient une alternative potentielle à la batterie lithium-ion en raison de son avantage en termes de ressources, de sa densité d'énergie théorique élevée et de son faible potentiel de risque pour la sécurité. Ce travail met l'accent sur les problèmes conventionnels impliquant à la fois l'électrode à zinc et à air, visant à l'application.Pour l'électrode de zinc, deux configurations maison sont utilisées pour étudier la croissance des dendrites de zinc et l'évolution de l'hydrogène pendant le dépôt avec un électrolyte statique et en flux, respectivement. On trouve qu'une concentration élevée de zincate dans un électrolyte avec 7 M KOH (> 0,4 M ZnO) et la présence de circulation de l’électrolyte sont préférables pour réduire la croissance des dendrites. Cependant l'électrolyte en circulation générerait plus de dégagement d'hydrogène. Pour l'électrode à air, une étude de voltampèremètre cyclique détaillée de l'activité catalytique de pérovskites de lanthane- manganèse dopés au strontium (LSMO) vis-à-vis de la réaction de réduction de l'oxygène est menée. Une nouvelle méthodologie est proposée pour la comparaison de l'activité catalytique des LSMO. L'assemblage de la batterie zinc-air est également testé en formulant les électrodes avec un polymère PVDF-HFP prometteur dans les applications d’électrode à airZinc-air battery is becoming a potential alternative for lithium-ion battery owing to its resource stock advantage, high theoretical energy density, and low potential of safety risk. This work emphasizes the conventional issues involving both zinc and air electrode, aiming to application.For the zinc electrode, two homemade setups are used to study the zinc dendrite growth and hydrogen evolution during deposition with static and flowing electrolyte, respectively. It is found that high zincate concentration in electrolyte with 7 M KOH (>0.4 M ZnO) and flowing electrolyte are preferable for depressing dendrite growth. While flowing electrolyte would generate more hydrogen evolution. For the air electrode, a detailed cyclic voltametric investigation of the catalytic activity of lanthanum strontium manganese oxides (LSMO) towards oxygen reduction reaction is conducted. A new current normalization method is proposed for comparison of catalytic activity of the LSMOs. Zinc-air battery assembly is also tested, while remaining to be improved. Nevertheless, cost-effective PVDF-HFP is found to be a promising binder for air electrode formulation
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Hammouche, Abderrezak. "Contribution à l'étude de La(1-x)Sr(x)MnO3 comme matériau d'électrode à oxygène à haute température." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0075.
Full textAbstract:
Les composes la#1##xsr#xmno#3 sont utilises comme materiau d'electrode a oxygene utilisables dans les cellules galvaniques mettant en jeu un oxyde d'electrolytes solides. Leur caracterisation physicochimique a porte sur la determination de la structure cristalline et l'etude des proprietes thermiques et electriques
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Ma, Yangzhou. "Modeling and development of new materials for fuel cells solid electrolyte." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2016. http://www.theses.fr/2016BELF0286/document.
Full textAbstract:
Les piles à combustibles à électrolyte solide de type SOFC permettent de transformer directement l’énergie de la réaction chimique de formation de l’eau à partir de l’hydrogène et de l’oxygène, en énergie électrique. De nos jours, les apatites de type silicates de terres rares présentent beaucoup d’intérêt comme électrolyte solide en raison de leurs propriétés de transport élevées avec une forte conductivité ionique et une faible énergie d'activation. Ils peuvent fonctionner de manière stable à une température intermédiaire sur une large plage de pression partielle d'oxygène en maintenant d'excellentes performances. Ils sont ainsi considérés comme de bons candidats pour les électrolytes de piles de type IT-SOFC. Parmi cette série de conducteurs, le type La-Si-O possède une conductivité plus élevée et leur performance serait modifiée par différents éléments dopants.L'objectif de cette thèse est d'étudier les effets des éléments de substitution / dopage ainsi que les méthodes de synthèse sur les propriétés structurales ainsi que sur la conductivité des apatites de type silicates de lanthane. Dans cette étude, nous utilisons une double approche: une approche de simulation et une approche expérimentale pour optimiser la pureté et les performances des matériaux d'électrolyte.Dans l'approche de simulation, le calcul basé sur la DFT (Théorie de la fonctionnelle de la densité) a été réalisée en vue d’étudier l'effet des positions de dopage: dopant Sr à La position de La et dopant Ge à la position de Si. Les résultats obtenus par le calcul concernant la conductivité ionique confirment ceux obtenus par l’expérience.Avec l’approche expérimentale, nous présentons la synthèse et la caractérisation de La10Si6O27 (LSO) dopé par Sr et élaboré par des procédés sol-gel. Les résultats montrent que la conductivité ionique est activé thermiquement et que les valeurs se situent entre 4,5 × 10-2 et 1 x 10-6 S·cm-1 à 873 K et dépend des conditions d’élaboration et de la composition de la poudreThe Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) defined by its ceramic and oxide electrolyte, is an electrochemical energy conversion device that produces electricity directly from the chemical reaction of fuel. Nowadays, apatite type rare earths silicates and germaniums attract many interests as the solid electrolyte due to the superior transport properties with high ionic conductivity and low activation energy. They can operate stably at intermediate temperature over a wide oxygen partial pressure range and maintain excellent performances, being considered as a candidate for IT-SOFC electrolytes. Among this series of conductors, the La-Si-O type has a higher conductivity and the performance would be modified by different doping elements.The objective of this thesis is to study the effects of element substitution/doping and synthesis methods on the structural and conductivity properties of apatite type lanthanum silicates. In this study, we use a double approach: a simulation approach and an experimental approach to optimize the electrolyte materials purity and performance.Using simulation approach, a first principle calculation based on DFT (Density Functional Theory) was carried out to investigate the effect on doping positions: Sr dopant at La position and Ge dopant at Si position. The calculation results give a connection to the ionic conductivity obtained by experiments.With experimental approach, we present the synthesis and characterization of Sr-doped La10Si6O27 (LSO) prepared through an optimized water-based sol-gel process. The results show that the ionic conductivity is thermally activated and values lies between 4.5×10-2 and 1×10-6 Scm-1 at 873 K as a function of the composition and powder preparation conditions
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Omar, Abderrahim. "Contribution à l'étude des propriétés électromagnétitques des couches et multicouches supraconductrices à haute Tc : mesure d'impédance de surface par oscillateur à diode tunnel." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10168.
Full textAbstract:
Nous avons concu et realise un systeme de mesure d'impedance de surface z#s de films minces conducteurs ou supraconducteurs par couplage electromagnetique de ces films a un oscillateur a diode tunnel. La mesure de la resistance de films metalliques (or et aluminium) par cette technique inductive (sans contact) nous a permis, en comparant aux mesures directes (4 fils), de valider cette methode. Nous avons ensuite etudie la reponse electromagnetique de films supraconducteurs d'yba#2cu#3o#7 et de multicouches yba#2cu#3o#7/la#2##xsr#xcuo#4. Cette etude a mis en evidence le caractere granulaire de ces materiaux reflete par des valeurs trop elevees de la profondeur de penetration () et la presence d'une resistance residuelle dans la phase supraconductrice. Le comportement de en fonction de la temperature indique que le couplage intergranulaire serait de type sis dans le cas de films et sns dans le cas des multicouches etudiees. Cette difference devrait avoir son origine dans les procedes et conditions de fabrication de ces echantillons
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Schwerdtfeger, Michael. "Elaboration et caractérisation de multicouches supraconductrices YBaCuO/LaSrCuO." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10179.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre a l'elaboration et a la caracterisation structurale et electrique de multicouches supraconductrices de type yba#2cu#3o#7#-#/la#2#-#xsr#xcuo#4 (ybco/lasrcuo). Deux dopages differents en strontium ont ete choisis afin de separer les couches d'ybco soit par des couches semi-isolantes de la#2cuo#4 (lco) pour x=0, soit par des couches metalliques de la#1#,#8#5sr#0#,#1#5cuo#4 (lsco) pour x=0,15. Le principal objectif de ce travail est donc d'etudier comment l'intercalation de couches de lasrcuo, de nature et d'epaisseur differentes, affecte la dimensionnalite et l'anisotropie de ces systemes. Les echantillons sont elabores par photo-ablation avec un laser excimere d'une longueur d'onde de 248 nm (krf). Une etude prealable, portant sur les proprietes structurales et electriques de couches minces d'ybco, de lco et de lsco, a permis de constituer une base de reference pour l'etude du comportement des multicouches. Les proprietes structurales et morphologiques ont ete analysees par diffraction de rayons x, par rbs et par microscopie electronique. En particulier les figures de poles x ont revele la rotation des axes a et b des couches de lco de 45 par rapport aux axes des substrats de srtio#3. L'etude de la magnetoresistance et des fluctuations de conductance des couches d'ybco a montre que ce compose est moderement anisotrope et qu'il ne presente pas un comportement purement bidimensionnel. La derniere partie de ce memoire est consacree a l'etude des proprietes des multicouches. Ainsi, la diffraction de rayons x a permis de constater la bonne qualite epitaxiale des echantillons, avec une rotation de 45 des axes a et b des couches de lco par rapport aux axes des substrats et des couches d'ybco. Cette etude a egalement revele la presence probable de contraintes aux interfaces entre les couches d'ybco et les couches de lasrcuo. A partir de l'analyse de la transition resistive, des fluctuations de conductance et de la magnetoresistance, il a ete montre que le decouplage des couches d'ybco par des couches de lasrcuo d'epaisseur croissante resulte en un abaissement de la temperature critique, la suppression du passage d'un regime bidimensionnel a un regime tridimensionnel et une anisotropie accrue
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AL-NEAMI, KADOM ANAM. "Mesure des sections efficaces de production des rayons x : :(l) des elements ::(56)ba, ::(57)la, ::(58)ce par des protons de 1 mev-3,5 mev." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1988. http://www.theses.fr/1988STR13172.
Full textAbstract:
Mesures dans des cibles epaisses de sulfates et d'oxydes, dans des cibles minces d'oxydes disposees sur des couches minces de carbone et dans des cibles epaisses de tetraborate de li dope par equiv. A 1% de ba, la ou ce sous forme de sulfate ou d'oxyde. Bon accord avec les previsions theoriques et avec les valeurs experimentales trouvees pour des elements voisins
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Anguile, Jean-Jacques. "Ceramiques du systeme ln-si-o-n : influence du carbone sur les melanges oxydes de terres rares-nitrure de silicium traites a haute temperature." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1987. http://www.theses.fr/1987STR13048.
Full textAbstract:
On a prepare divers materiaux du systeme ln::(2)o::(3)-si::(3)n::(4) par frittage ou fusion haute temperature, en milieu carbone ou non carbone. A partir d'une proportion donnee se forment au frittage des oxynitrures qui limitent la carburation des melanges a la fusion. Pour des teneurs en nitrure plus importantes apparaissent si metallique et une phase mixte de si et de lanthanide non identifiee insensible au carbone, a l'air et a l'eau. Le degagement d'azote lors de la decomposition du nitrure rend les materiaux poreux. Un creuset a ete mis au point pour proteger les echantillons de la carburation. L'existence d'un grand nombre de nouvelles phases non identifiees a ete mise en evidence. De faibles ajouts de si::(3)n::(4) permettent d'abaisser le point de fusion des oxydes de lanthanides, mais pas la temperature eutectique du binaire la::(2)o::(3)-al::(2)o::(3). De faibles ajouts de la::(2)o::(3) ne suffisent pas a abaisser le point de fusion des sialons
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Gueritey, Nicolas. "Valorisation chimique du méthane par oxydation catalytique sélective." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL034N.
Full textAbstract:
La conversion du méthane, principal constituant du gaz naturel, en produits valorisables et facilement transportables constitue un enjeu économique important. La réaction de couplage oxydant du méthane est une des voies les plus étudiées pour sa transformation directe en hydrocarbures supérieurs. Le rendement obtenu étant trop faible pour envisager une exploitation industrielle, il est nécessaire de mieux comprendre la réaction afin de pouvoir optimiser les paramètres physiques et cinétiques. Cette réaction est en effet complexe car elle comporte des réactions catalytiques et des réactions radicalaires en phase gazeuse. C'est pourquoi notre objectif était de progresser dans la connaissance du mécanisme par une étude expérimentale mettant en jeu trois réacteurs différents permettant de faire varier séparément les paramètres liés au catalyseur ou à la phase gazeuse. Nous avons par ailleurs fait une étude des phénomènes de diffusion intervenant dans ces réacteurs. La comparaison des résultats obtenus avec ces différents réacteurs a fourni des informations originales. Nous avons alors proposé un mécanisme susceptible de rendre compte de cette réaction, ce qui permet d'adapter les paramètres et le réacteur à la réaction et d'envisager une modélisation. Nous avons ainsi mis au point un réacteur capable de donner de bons rendements en couplage oxydant comme en gaz de synthèse
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Marinha, Daniel. "Nouvelles électrodes à architecture contrôlée pour piles à combustible à oxydes solides fonctionnant à température intermédiaire." Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0110.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse concerne l’élaboration et les caractérisations structurales, morphologiques et électrochimiques de cathodes à microstructure contrôlée entrant dans le domaine des piles à combustible à oxydes solides de technologie planaire. Le but est de diminuer la surtension cathodique de l’électrode en facilitant l’accès des gaz et en maximisant le nombre de sites réactionnels. Pour cela, l’optimisation de la microstructure de la cathode, le ferro-cobaltite de lanthane dopé, La0. 6Sr0. 4Co0. 2Fe0. 8O3-8 (LSCF), déposé sur cérine gadoliniée (CGO) a été effectuée. Nous avons choisi d’utiliser une méthode originale de dépôt des couches LSCF sur CGO, le procédé d’atomisation électrostatique qui permet d’obtenir des microstructures originales intéressantes pour les films cathodiques des piles à combustible à oxydes solides. La performance des couches de LSCF a été caractérisée en détail par spectroscopie d’impédance en fonction de la température et de la pression partielle d’oxygèneThe goal of this thesis regards the preparation, microstructural and electrochemical characterization of tailored cathodes for intermediate temperature solid oxide fuel cells in planar configuration. The objective is to decrease the cathode overpotential by facilitating the access of oxygen to larger surface areas, thus increasing the active cathode volume. In this sence, the microstructural optimization of a La0. 6Sr0. 4Co0. 2Fe0. 8O3-8 (LSCF) cathode, deposited onto gadolinia-doped ceria (CGO) electrolytes has been investigated. For film deposition, we have chosen to work with electrostatic spray deposition technique (ESD) which allows the preparation of original microstructures with potential interest for SOFC technologies. The performance of the LSCF films was characterized in detail by means of impedance spectroscopy measurements, as a function of temperature and oxygen partial pressure
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Pignard, Stéphane. "Elaboration par MOCVD à injection, caractérisations structurale et physique de films d'oxydes magnétiques : hexaferrite BaFe12O19 et pérovskite à magnétorésistance géante La(1-x)MnO(3-delta)." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0189.
Full textAbstract:
Un des problemes majeurs des procedes cvd reside dans le controle precis de la pression de vapeur des precurseurs, lorsque ceux-ci sont liquides ou solides. Un nouveau procede, brevete dans notre laboratoire, permet de resoudre ce probleme : il s'agit du procede cvd a injection. Son principe est base sur l'injection controlee de micro-quantites d'une solution contenant les precurseurs. Le premier objectif de ce travail a ete la construction et la mise au point d'une nouvelle enceinte d'elaboration de couches minces par voie cvd basee sur ce principe. Dans l'effort d'augmentation de la densite de stockage sur milieu magnetique, l'enregistrement perpendiculaire suscite depuis de nombreuses annees un interet de tout premier plan. L'hexaferrite de baryum bafe#1#2o#1#9 presente des caracteristiques interessantes pour cette application : les films doivent etre textures et convenablement dopes pour reduire le champ d'anisotropie. Jusqu'alors seules des techniques physiques de depot ont ete utilisees pour la synthese de telles couches. Nous avons etudie la possibilite d'elaborer des films de bafe#1#2o#1#9 par voie chimique au moyen du procede cvd a injection. Concernant la lecture des informations stockees, l'accroissement de la densite de stockage necessite l'utilisation de nouvelles tetes de lecture : dans ce domaine, les tetes magnetoresistives sont les plus prometteuses. Les recherches se sont recemment intensifiees avec la decouverte de la magnetoresistance colossale des composes la#1#-#xa#xmno#3#-# (a=sr,ca,ba). Nous nous sommes interesses aux manganites de lanthane lacunaires la#1#-#xmno#3#-#, deposes sous forme de couches minces par cvd a injection, dont les proprietes ont ete peu etudiees jusqu'a ce jour. Nous montrons que la technique de depot mise au point peut etre tres performante pour l'elaboration de tels films. Les proprietes structurales et physiques des couches la#1#-#xmno#3#-# sont etudiees : une magnetoresistance de 20%/tesla est obtenue a temperature ambiante