Thèmes de recherche
Oxydes innovants et phases dérivées, calculs ab initio
La recherche de nouveaux oxydes innovants a conduit à l’obtention d’un nouvel oxyde de strontium plomb et platine de structure originale (Fig. 1). Parallèlement, des calculs ab initio, par la méthode de la fonctionnelle de densité (DFT) ont été réalisés d’une part sur des perovskites d’oxyde de cobalt et baryum et d’oxyfluorure de cobalt et baryum, récemment étudiés au laboratoire, et d’autre part pour les formes allotropiques de sesquioxyde de bismuth dont une nouvelle forme ??-Bi2O3, orthorhombique a été synthétisée et caractérisée.
 Fig. 1 : Structure de Sr4PbPt4O11 : colonnes [Pt4O108-] ? reliées par les atomes de plomb.
Oxydes d’uranium, nouvelles architectures structurales
La coordination de l’uranium (VI) dans les ions uranyles (UO2)2+ est complétée dans le plan équatorial par 4, 5 ou 6 atomes d’oxygène pour former un octaèdre déformé, une bipyramide à base pentagonale ou une bipyramide à base hexagonale. De plus, le polyèdre oxygéné de métaux tels que V, W, Mo… peut être varié : tétraèdre, pyramide à base carrée, bipyramide à base triangulaire, octaèdre.... L’ensemble de ces polyèdres constitue un remarquable jeu de construction et l’association de l’ion uranyle avec des oxoanions inorganiques (vanadate, molybdate, tungstate,…) conduit à de nombreuses architectures structurales. Dans la plupart des cas, comme nous l’avons confirmé ces dernières années pour les vanadates, l’alignement des ions uranyles, et éventuellement des ions vanadyles, conduit à la formation de couches. La valence des atomes d’oxygène des ions uranyles est pratiquement satisfaite par la liaison U=O ( 1,75 u.v.), leur mise en commun entre polyèdres est donc peu favorable et les structures obtenues sont généralement bi-dimensionnelles. Nos derniers résultats ont cependant montré, à travers trois études, la formation de structures tridimensionnelles libérant des tunnels dans une ou dans deux directions perpendiculaires (Fig. 2).
Fig. 2 : Exemples de structure d’uranyles tridimensionnels : (a) Li2(UO2)3(PO4)2O, (b) Li(UO2)4(PO4)3 et (c) Li3(UO2)7(PO4)5O. Octaèdres UO6 en magenta, bipyramids pentagonales UO7 en gris et tétraèdres PO4 hachurés.
Collaborations
CEA Marcoule, Laboratoire des Procédés pyrochimiques du Service Chimie des Procédés de Séparation.
Soutiens
ANR 2008 : COMP-ACT, "Nouveaux composés d’actinide : des précurseurs au matériau modèle."
GDR PARIS 2008 "Synthèse d’oxydes d’actinides en milieu chlorure fondu. Etudes structurales et mécanismes réactionnels."
Activités d’enseignement
2006 - : Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille
TP de chimie minérale, 1ière année du cycle ingénieur Projets de chimie minérale, 2ième année du cycle ingénieur
Depuis 2008 : responsable des TP de chimie minérale
1999-2006 : Université du Littoral Côte d’Opale
- Cours : Cristallographie (L2 bio option chimie), théorie des groupes (L3 chimie), granulométrie – analyse des solides (MST Expertise et management en environnement, prévision des risques et de la pollution)
- TD : Chimie générale (L1 chimie et physique), informatique chimique (L2 bio), projet professionnel (L1 sciences)
- TP : Chimie générale (L1 et L2 chimie et physique), chimie analytique (L2 chimie et physique), cristallographie (L3 chimie), Diffraction des rayons X (M1 Techniques Analytiques et Contrôle en Environnement)
Bibliographie
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