Caractérisation structurale et de photoluminescence des nanopoudres YPO4 synthétisées par la voie sol-gel dopées aux ions Pr3+

Chapitre II : Synthèse des nanopoudres YPO4:Pr3+et techniques expérimentales

Tableau II.1 Produits chimiques utilisés pour la synthèse des poudres YPO4 28

Tableau II.2 Poudres YPO4 :Pr³⁺ élaborée avec différents paramètres de synthèse ..32

Chapitre III : Caractérisation structurale et spectroscopie de photoluminescence des
nanopoudres YPO4 :Pr³⁺

Tableau III.1 Paramètres cristallographiques des échantillons témoins 40

Tableau III.2 Paramètres cristallographiques des nanopoudres YPO4 :Pr³⁺ (x %.at) 44

Tableau III.3 Evolution des paramètres cristallographiques et de la microstructure en fonction de la

température de recuit 57

Table des matières

Remerciements Dédicaces

Liste des figures Liste des tableaux

Introduction générale	...1
Références bibliographiques
Chapitre I : Généralités et revue bibliographique
I.1. Introduction	3
I.2.Présentation des terres rares	3
I.2.1 Bref historique	3
I.2.2 Définition	4
I.2.3 Spécificité des terres rares	5
I.2.4. Niveaux d'énergie des ions terres rares	7
I.2.5. Ion actif Pr^3+	8
I.3 La luminescence	10
I.4 Matériaux luminescents	11
I.5. Applications des matériaux scintillateurs	12
I.5.1. L'imagerie médicale	12
I.5.2. Exploration géophysique	13
I.6. Orthophosphates des terres rares (LnPO4)	14
I.6.1 Aspects géologiques	14
I.6.2. Aspects structuraux	15
I.6.2.1 La structure Manazite	15
I.6.2.2 La structure Xenotime	16
I.7. Propriétés de la matrice YPO4	18

Références bibliographiques

Chapitre II : Synthèse des nanopoudres YPO4:Pr3+et techniques expérimentales

II.1. Introduction 19

II.2. Méthodes de synthèse des orthophosphates d'yttrium 19

II.2.1. La réaction à l'état solide `'Voie sèche» 19

II.2.2. La chimie douce `'Voie sèche» 21

II.2.2.1 La méthode hydrothermale 21

II.2.2.2 La Méthode sol-gel 22

a.Principe de la méthode 22

b.Mécanismes réactionnels 24

c.Paramètres influents sur la cinétique des réactions 26

d.Avantages de la méthode sol gel 27

II.3 Synthèse des poudres YPO4 :Pr³⁺ 28

II.3.1 Précurseurs et matériels utilisés pour la synthèse 28

II.3.2 Protocole de synthèse 30

II.4.Techniques expérimentales de Caractérisation 32

II.4.1. Caractérisation Structurale 33

II.4.1.1. Diffraction des Rayons X (DRX) 33

II.4.1.2. Analyse thermogravimétrique (ATG) 35

II.4.1.3. Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier (FT-IR) 36

II.4.2. Caractérisation de photoluminescence 37

Références bibliographiques

Chapitre III : Caractérisation structurale et spectroscopie de photoluminescence des nanopoudres YPO4 :Pr³⁺

III.1 Introduction 39

III.2. Validation du protocole expérimental 39

III.2.1 Caractérisation structurale 39

III.2.2 Spectroscopie de photoluminescence 41

III.3 Effet de la concentration 43

III.3.1 Analyse DRX 43

III.3.2 Spectroscopie de photoluminescence 44

III.3.2.1 Transition interconfigurationnelles 4f²--4f¹5d¹ 44

a.Spectres d'excitation 44

b.Spectres d'émission 45

III.3.2.2 Transition intraconfigurationnelles 4f²--4f¹5d¹ 49

a.Spectre d'excitation 49

b.Spectre d'émission 50

III.4 Effet de la température de recuit 52

III.4.1 Caractérisation structurale 52

III.4.1.1 Analyse thermique ATG 52

III.4.1.2 Analyse DRX 53

III.4.1.3 Analyse infra-rouge FTIR 59

III.4.2 Spectroscopie de photoluminescence 60

III.4.2.1 Transitions interconfigurationnelles 4f²--4f¹5d¹ 60

a.Spectres d'excitation 60

b.Spectres d'émission 61

III.4.2.2 Transitions intraconfigurationnelles 4f²--4f² 63

a.Spectre d'excitation 63

b.Spectre d'émission 63

Références bibliographiques

Conclusion générale 65