DOKTORI TÉZISEK A BORDEAUX EGYETEM 1. BEMUTATOTT DOKTORI ISKOLÁJÁBAN

Rendelési szám: 4288 A BORDEAUX EGYETEM 1. DOKTORI KÉMIATUDOMÁNYOK BEMUTATÁSA A szakdolgozat témája: Jean Louis BOBET, professzor, Etienne GAUDIN, előadó A vizsgabizottság előtt: M. JOUBERT Jean Marc, kutató, ICMPE riporter, M. MIRAGLIA Salvatore, kutatásért felelős, Néel Intézet, előadó: M. DELMAS Claude, Kutatási igazgató, ICMCB vizsgáztató M. TÉDENAC Jean-Claude, professzor, ICG, Montpellieri Egyetem 2 vizsgáztató M. CHEVALIER Bernard, kutatási igazgató, ICMCB vendégvizsgáló M. WEILL François, kutatási igazgató, ICMCB vendégvizsgáló M. GAUDIN Etienne, Előadó, ICMCB, University of Bordeaux 1 Szakdolgozat-igazgató M. BOBET Jean-Louis, professzor, ICM CB, Université Bordeaux 1 Szakdolgozat-igazgató Université Bordeaux 1 Tudományok és technológiák az ember és a környezet szolgálatában

bemutatott

Hasonlóképpen szeretnék köszönetet mondani az AquiDoc egyesület tagjainak, akikkel örömmel szerveztem három fórumot. Végül köszönetet mondok a családomnak a kezdetektől fogva nyújtott biztatásért, és különösen Annének a támogatásáért, a részvételéért és a megértéséért.

I. FEJEZET: A HIDROGÉN TÁROLÁSÁRA VONATKOZÓ MÁS SZILÁRD RENDSZEREK ÁLTALÁNOS ELŐÍRÁSAI ÉS BEMUTATÁSA 1

MOF-5 MOF-6 MIL 101 I.4. Ábra: A MOF-5 és MOF-6 [21] és a MIL-101 fémes szerves hálózatok ábrázolása. Az egyenletes és tökéletesen szabályozható porozitás elérése érdekessé teszi ezeket a hálózatokat a hidrogénmolekulák tárolása szempontjából (például kapacitás 4,5 tömeg% MOF-5 és közel 6% MIL-101 esetében). A tömeg- és térfogattárolási kapacitást befolyásoló számos paramétert azonban azonosítottak: a pórusok, a fémion és a szerves ligandum mérete és térfogata példaként említhető [22-23]. Így ezen különféle paraméterek beállításával jó tömegtárolási kapacitás érhető el 77 K hőmérsékleten [21, 24]. A hidrogén alatt tesztelt különféle fémorganikus hálózatok összefoglalását az I.3. Táblázat tartalmazza. A tömegtárolási kapacitás azonban környezeti hőmérsékleten nagymértékben csökken (pl. 1% MOF-5 és körülbelül 0,5% MIL-101 esetén). Végül bemutattuk a tömegtároló kapacitás lineáris alakulását a hidrogénnyomás függvényében [21]. 7

bármennyire is megfigyelhető és a szubsztitúciók által kiváltott szerkezeti módosításokkal magyarázható. A szilárd Mg/Al oldat esetében a következőket vesszük észre: - A távolság jelentős csökkenése (Mg/Al) - (Mg/Al). - A Gd1- (Mg/Al) távolság növekedése, amelyet a magnézium/alumínium tetraéderek által elfoglalt térfogat csökkenése okoz. - A Gd2-Ni távolság csökkenése és a Gd3-Ni távolság növekedése. Ez arra utal, hogy az Mg/Al szubsztitúció a nikkelatom elmozdulását indukálja a trigonális prizmákban. A nikkel közelebb kerül a Gd2 atomokhoz, amikor elhagyja központi helyzetét. A többi kisebb eltérést a mérési módszer magyarázza. Valójában a Gd 4 NiMg vegyület esetében a méréseket egyetlen kristályon végzett diffrakcióval végeztük, míg a szilárd oldatok esetében az adatok Rietveld finomításának eredményeként jöttek létre a por röntgendiffraktogramjain. 85

adatok a III.18. ábrán. A görbék 150 és 300 K közötti Curie-Weiss-törvény (III.2. Egyenlet) felhasználásával lehetővé teszik a tényleges mágneses momentum (μ eff) és a paramágneses Curie hőmérséklet (θ P) meghatározását. Az eredményeket a III.9. Táblázat tartalmazza. Mint korábban megállapítottuk, a Gd 4 NiMg vegyület effektív mágneses nyomatéka μ eff nagyobb, mint a szabad Gd 3+ ionoké, pozitív értéke pedig θ p. A szilárd Gd 4 NiMg 1-x Al x oldat esetében a tényleges nyomaték nagyobb, mint a Gd 4 NiMg vegyületre mért érték. Ezenkívül pozitív of p értékeket kapunk. Ezek a pozitív értékek jelzik a ferromágneses kölcsönhatások lehetséges létezését. III.18. Ábra: A mágneses érzékenység (χ) és inverz (χ -1) alakulása a hőmérséklet függvényében a Gd 4 NiMg 1-x Al x szilárd oldathoz (x = 0,25; 0,5; 0,6; 0,7) és 0,8) 10 kow mágneses mezőbe helyezve. 89