Généralités sur les propriétés structurales et optiques du SeO2

La science et génie des matériaux (SGM) est une spécialité de la physique et application apparue vers les années 1950. Elle est basée sur l’élaboration de l’échantillon des matériaux, la technique de caractérisation, la capacité de valider, d’interpréter, modéliser des résultats expérimentaux etc. Elle étudie aussi les propriétés, la microstructure (jusqu’à l’échelle atomique) des matériaux, permet aussi connaître les modes de vibration qui se découlent une structure cristalline des matériaux. La caractérisation des matériaux permet d’obtenir le spectre de diffraction et la structure cristalline pour en déduire arrangement des différents atomes dans les solides cristallins. Le laboratoire Groupe de Recherche en Physique du Solide et des Matériaux (GPSSM) fait l’élaboration, la caractérisation et l’étude des matériaux et composites. A travers le sélénium qui existe dans l’environnement sous quatre états d’oxydations différents à savoir: -2, 0, +4, +6 [01] : le séléniure Se (-II), le sélénium élémentaire Se (0), le sélénite Se (+IV) et le séléniate Se (+VI) et le sélénium se trouve en six (6) isotopes stables 74Se (0,89%), 76Se (9,02%), 77Se (7,58%), 78Se (23,52%), 80Se (49,82%) et 82Se (9,19%). Le sélénium et ses d’oxygène, fait notre étude une porte sur l’élaboration du matériau SeO2. On va étudier les propriétés structurelles par la diffraction des rayons X, les propriétés optiques par l’irradiation du SeO2, les propriétés électriques et les propriétés physico-chimiques du matériau SeO2. On va doper notre matériau SeO2 par le dioxyde de manganèse pour en fin connaître l’apport du MnO2 par rapport à notre matériau et faire la comparaison des différentes propriétés des matériaux SeO2 et MnSeO4. Ce travail s’articulera en trois chapitres, dans le premier chapitre nous allons étudier la généralité sur les propriétés structurales, optiques, électriques et l’élaboration du composé dioxyde de sélénium (SeO2). Dans le deuxième chapitre, nous énumérons les différentes propriétés physico-chimiques du matériau SeO2. Et pour finir dans le troisième chapitre, nous présenterons les applications du SeO2 et les propriétés structurales du MnSeO4.

En 1817, Jöns Jacob Berzelius faisait des analyses sur les impuretés contenues dans l’acide sulfurique (H2SO4), Il a retrouvé des traces rougeâtres sur les parois du récipient et il identifie en fin un nouvel élément chimique dont Il le baptise sous le nom « sélénium » du grec « sélène » qui signifie la lune [02]. En 1873, le sélénium cesse d’être une curiosité après les études de Willoughby Smith dont il conclut ces propriétés sont proches à ceux du soufre [02]. Le sélénium est capable de réagir avec de nombreux éléments pour donner des composés où des molécules et la recherche dans le domaine des matériaux permet d’étudier, d’élaborer et de caractériser des composés (TiO2, SO2, SeO2, ZnO, PbO, ZrO2 etc) dont les propriétés structurelles, optiques et électriques permettent d’envisager des applications dans l’industrie, l’agriculture et les laboratoires. Ces matériaux offrent des performances dans des domaines comme la conductivité thermique, l’électricité, la catalysation de réaction, chimique et l’optique. Parmi ces matériaux se trouve le SeO2 dont les propriétés catalytiques ont montre des performances intéressantes dans l’optique de synthétiser des réactions de durée presque infinie.

État de l’art sur le SeO2 :

Le dioxyde de sélénium est un réactif très utilisé pour la synthèse de divers types de composés organiques. Il peut être un agent oxydant, un agent de clivage des liaisons oxydantes, un catalyseur et un oxydant benzyliques [03]. C’est une poudre d’apparence blanche à la lumière du jour et à la température ambiante. J. Duchesne et B. Rosen ont étudié la diffraction des rayons X du SeO2 dans des conditions de pression et de température très variables en 1941 [02]. I. Dubois a étudié le spectre d’absorption du composé SeO2 entre 0,2 et 0,45nm en 1968 [04]. A. Grzechnik et al ont fait des études sur le SeO2 par la diffusion Raman et la diffraction des rayons X à haute pression [05]. U. Anderson et al ont travaillé sur le spectre du dioxyde de sélénium à des températures comprises entre 15 et 295 K par des applications attenues .

L’obtention du sélénium et synthèse du SeO2 :

L’atome du sélénium à l’état naturel est très rare, son abondance naturelle est en moyenne de 0,05 ppm (partie par million), avec des valeurs minimales et maximales respectives de 0,004ppm et 675 ppm (roches phosphatées et certaines roches volcaniques). Dans les eaux de surface, la concentration moyenne du sélénium est de 0,2 ppb (partie par milliard) [07]. On le trouve souvent dans les sulfures minéraux tels que le sulfure de plomb (PbS), la chalcopyrite qui est composée de sulfure, de cuivre et de fer (CuFeS2), le disulfure de fer (FeS2), le séléniure de plomb (PbSe), le séléniure de cuivre (Cu3Se2), le séléniure d’argent (Ag2Se), séléniure de fer (FeSe2), le séléniure de cobalt (CoSe2), le séléniure de zinc (ZnSe) [08]. Le séléniure d’hydrogène (H2Se) contient aussi du sélénium métallique qui peut être récupéré par l’action de ce dernier sur le dioxyde de soufre aqueux (SO2) selon l’équation chimique .