Synthèse de titanates de lithium nanostructurés par plasma inductif pour les batteries lithium-ion

Le marché des accumulateurs lithium-ion est en expansion. Cette croissance repose partiellement sur la multiplication des niches d’utilisation et l’amélioration constante de leurs performances. En raison de leur durabilité exceptionnelle, de leur faible coût, de leur haute densité de puissance et de leur fiabilité, les anodes basées sur les titanates de lithium, et plus particulièrement le spinelle Li4Ti5O12, présentent une alternative d’intérêt aux matériaux classiques d’anodes en carbone pour de multiples applications. Leur utilisation sous forme de nanomatériaux permet d’augmenter significativement la puissance disponible par unité de poids. Ces nanomatériaux ne sont typiquement pas contraints dans une direction particulière (nanofils, nanoplaquettes), car ces formes impliquent une tension de surface plus importante et requièrent donc généralement un mécanisme de synthèse dédié. Or, ces nanostructures permettent des réductions supplémentaires dans les dimensions caractéristiques de diffusion et de conduction, maximisant ainsi la puissance disponible, tout en affectant les propriétés habituellement intrinsèques des matériaux. Par ailleurs, les réacteurs continus reposant sur la technologie du plasma thermique inductif constituent une voie de synthèse démontrée afin de générer des volumes importants de matériaux nanostructurés. Il s’avère donc pertinent d’évaluer leur potentiel dans la production de titanates de lithium nanostructurés. La pureté des titanates de lithium est difficile à jauger. Les techniques de quantification habituelles reposent sur la fluorescence ou la diffraction en rayons X, auxquelles le lithium élémentaire se prête peu ou pas. Afin de quantifier les nombreuses phases (Li4Ti5O12, Li2Ti3O7, Li2TiO3, TiO2, Li2CO3) identifiées dans les échantillons produits par plasma, un raffinement de Rietveld fut développé et validé. La présence de γ-Li2TiO3 fut identifiée, et la calorimétrie en balayage différentiel fut explorée comme outil permettant d’identifier et de quantifier la présence de β-Li2TiO3. Différentes proportions entre les phases produites et différents types de morphologies furent observés en fonction des conditions d’opération du plasma. Ainsi, des conditions de trempe réductrice et d’ensemencement en Li4Ti5O12 nanométrique semblent favoriser l’émergence de nanomorphologies en nanofils (associés à Li4Ti5O12) et en nanoplaquette (associées à Li2TiO3). De plus, l’ensemencement et les recuits augmentèrent significativement le rendement en la phase spinelle Li4Ti5O12 recherchée. Les recuits sur les poudres synthétisées par plasma indiquèrent que la décomposition du Li2Ti3O7 produit du Li4Ti5O12, du Li2TiO3 et du TiO2 (rutile). Afin d’approfondir l’investigation de ces réactions de décomposition, les paramètres cristallins du Li2Ti3O7 et du γ-Li2TiO3 furent définis à haute température. Des mesures continues en diffraction en rayon X à haute température furent réalisées lors de recuits de poudres synthétisées par plasma, ainsi que sur des mélanges de TiO2 anatase et de Li2CO3. Celles-ci indiquent la production d’un intermédiaire Li2Ti3O7 à partir de l’anatase et du carbonate, sa décomposition en Li4Ti5O12 et TiO2 (rutile) sur toute la plage de température étudiée, et en Li2TiO3 et TiO2 (rutile) à des températures inférieures à 700°C.

An investigation of goethite-seeded Al(OH)3 precipitation using in situ X-ray diffraction and Rietveld-based quantitative phase analysis

An in situ X-ray diffraction investigation of goethite-seeded Al(OH)3 precipitation from synthetic Bayer liquor at 343 K has been performed. The presence of iron oxides and oxyhydroxides in the Bayer process has implications for alumina reversion, which causes significant process losses through unwanted gibbsite precipitation, and is also relevant for the nucleation and growth of scale on mild steel process equipment. The gibbsite, bayerite and nordstrandite polymorphs of Al(OH)3 precipitated from the liquor; gibbsite appeared to precipitate first, with subsequent formation of bayerite and nordstrandite. A Rietveld-based approach to quantitative phase analysis was implemented for the determination of absolute phase abundances as a function of time, from which kinetic information for the formation of the Al(OH)3 phases was determined.

Dielectric relaxation, phase transition and Rietveld studies of perovskite Pb0.94Sr0.06](Mn1/3Sb2/3)(0.05)(Zr0.52Ti0.48)(0.95)]O-3 ceramics

The frequency-dependent dielectric relaxation of Pb0.94Sr0.06](Mn1/3Sb2/3)(0.05)(Zr0.52Ti0.48)(0.95)]O-3 ceramics, synthesized in pure perovskite phase by a solid-state reaction technique is investigated in the temperature range from 303 to 773 K by alternating-current impedance spectroscopy. Using Cole-Cole model, an analysis of the imaginary part of the dielectric permittivity with frequency is performed assuming a distribution of relaxation times. The scaling behavior of the imaginary part of the electric modulus suggests that the relaxation describes the same mechanism at various temperatures. The variation of dielectric constant with temperature is explained considering the space-charge polarization. The SEM indicates that the sample has single phase with an average grain size similar to 14.2 mu m. The material exhibits tetragonal structure. A detailed temperature dependent dielectric study at various frequencies has also been performed. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Rietveld-en metodoa eta Rietveld metodoaren bidezko kristal-egituren finketa.

Gradu amaierako lan hau Rietveld-en metodoan oinarrituz kristal egituren finketen ingurukoa da. Lan honetan, finketekin lotutako kontzeptuak azaldu dira eta ondoren kristal-egituren finketen adibide batzuk erakutsi.

Estudio del vitrocerámico (1-x) Li2B4O7-xBi2WO6 (0 > x < 0.35) usando el método Rietveld

[Tesis] ( Maestría en Ciencias con Orientación en Ingeniería Cerámica) U.A.N.L.

Analyse acoustique de la conviction exprimée dans des réponses de sondage : un raffinement des enquêtes téléphoniques

Les sondages téléphoniques visent habituellement l’enregistrement de réponses selon leur contenu linguistique littéral (« oui », « jamais », nom de politiciens, etc.). Cependant, les réponses orales contiennent également des aspects acoustiques qui expriment le degré de conviction des répondants. Dans les techniques actuelles de sondage, cette information, dite « extralinguistique », n’est pas retenue bien qu’elle puisse servir à la prédiction des comportements des répondants. Le présent mémoire a pour objectif de démontrer que des mesures acoustiques de la conviction exprimée par les répondants peuvent servir à améliorer la prédiction de comportements telle qu’estimée par les techniques de sondage. Cette démonstration se fait en deux étapes et implique deux expériences. L’Expérience 1, réalisée en laboratoire (n = 25), avait pour but d’isoler les variables vocales associées à l’expression de la conviction. Ce test a permis d’isoler des variables mesurables pertinentes et les distributions catégoriques de valeurs permettant une catégorisation des réponses selon un « degré de conviction ». L’Expérience 2 a porté sur l’application de ces mesures acoustiques dans l’analyse de réponses enregistrées lors d’un sondage téléphonique préélectoral fait par la firme Léger en 2010 (un corpus de 400 entrevues). Cette deuxième expérience a démontré qu’une catégorisation des réponses nominatives (n = 188) sur la base des variables associées à l’expression de la conviction (telles que définies à l’Expérience 1) peut améliorer la prédiction des comportements des électeurs. Les résultats suggèrent que les réponses orales à un sondage contiennent des indices acoustiques mesurables qui expriment un degré de conviction relié à une volonté de produire certains comportements. La nature de ces variables présente aussi la possibilité d’une détection automatique.

Rankamaite from the Urubu pegmatite, Itinga, Minas Gerais, Brazil: Crystal chemistry and Rietveld refinement

A new occurrence of rankamaite is here described at the Urubu pegmatite, Itinga municipality, Minas Gerais, Brazil. The mineral forms cream-white botryoidal aggregates of acicular to fibrous crystals, intimately associated with simpsonite, thoreaulite, cassiterite, quartz, elbaite, albite, and muscovite. The average of six chemical analyses obtained by electron microprobe is (range in parentheses, wt%): Na(2)O 2.08 (1.95-2.13), K(2)O 2.61 (2.52-2.74), Al(2)O(3) 1.96 (1.89-2.00), Fe(2)O(3) 0.01 (0.00-0.03), TiO(2) 0.02 (0.00-0.06), Ta(2)O(5) 81.04 (79.12-85.18), Nb(2)O(5) 9.49 (8.58-9.86), total 97.21 (95.95-101.50). The chemical formula derived from this analysis is (Na(1.55)K(1.28))(Sigma 2.83)(Ta(8.45)Nb(1.64)Al(0.89)Fe(0.01)(3+)Ti(0.01))(Sigma 11.00)[O(25.02)(OH)(5.98)](Sigma 31.00). Rankamaite is an orthorhombic ""tungsten bronze"" (OTB), crystallizing in the space group Cmmm. Its unit-cell parameters refined from X-ray diffraction powder data are: a = 17.224(3), b = 17.687(3), c = 3.9361(7) angstrom, V = 1199.1(3) angstrom(3), Z = 2. Rietveld refinement of the powder data was undertaken using the structure of LaTa(5)O(14) as a starting model for the rankamaite structure. The structural formula obtained with the Rietveld analyses is: (Na(2.21)K(1.26))Sigma(3.37)(Ta(9.12)NB(1.30) Al(0.59))(Sigma 11.00)[O(26.29)(OH)(4.71)](Sigma 31.00). The tantalum atoms are coordinated by six and seven oxygen atoms in the form of distorted TaO(6) octahedra and TaO(2) pentagonal bipyramids, respectively. Every pentagonal bipyramid shares edges with four octahedra, thus forming Ta(5)O(14) units. The potassium atom is in an 11-fold coordination, whereas one sodium atom is in a 10-fold and the other is in a 12-fold coordination. Raman and infrared spectroscopy were used to investigate the room-temperature spectra of rankamaite.

Quantificação de Fases Cristalinas de Incrustações em Colunas de Produção de Petróleo pelo Método Rietveld

The scale is defined as chemical compounds from inorganic nature, initially soluble in salt solutions, which may precipitate accumulate in columns of production and surface equipment. This work aimd to quantify the crystalline phases of scale through the Rietveld method. The study was conducted in scale derived from columns production wells in development and recipients of pigs. After collecting samples of scale were performed the procedure for separations of inorganic and organic phase and preparation to be analyzed at the X-ray Laboratory. The XRD and XRF techniques were used to monitor whether identifying and quantifying crystalline phases present in the deposits. The SEM technique was used to visualize the morphology of the scales and assess their homogeneity after the milling process. XRD measurements were performed with and without milling and with or without the accessory spinner. For quantify crystalline phases the program DBWStools was used. The procedure for conducting the first refinement was instrumental in setting parameters, then the structural parameters of the phases in the sample and finally the parameters of the function profile used. In the diffraction patterns of samples of scale observed that the best measures were those that passed through the mill and used the accessory spinner. Through the results, it was noted that the quantitative analysis for samples of scale is feasible when need to monitor a particular crystalline phase in a well, pipeline or oil field. Routinely, the quantification of phases by the Rietveld method is hardwork because in many scale was very difficult to identify the crystalline phases present

Structural characterization of Ti-15Mo alloy used as biomaterial by Rietveld method

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Lanthanum-doped Bi4Ti3O12 prepared by the soft chemical method: Rietveld analysis and piezoelectric properties

Bi4-xLaxTi3O12 (BLT) thin films and powders with x ranging from 0 to 0.75 were prepared by the polymeric precursor solution. The effect of lanthanum on the structure of BIT powders was investigated by Rietveld Method. The increase of lanthanum content does not lead to any secondary phases. Orthorhombicity of the bismuth titanate (BIT) crystal lattice decreased with the increase of lanthanum content due the reduction of a/b ratio. The BLT films show piezoelectric coefficients of 45, 19, 16 and 10 pm/V for x = 0, 0.25, 0.50 and 0.75, respectively. The piezoelectric response is strongly reduced by the amount of lanthanum added to the system. (c) 2006 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l. All rights reserved.

Synthesis of (Ca,Nd)TiO3 powders by complex polymerization, Rietveld refinement and optical properties

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Rietveld analysis of mechanically activated BaCO(3)-TiO(2) system

BaTiO(3) powders were prepared through mechanical activation chemistry and analyzed by Rietveld refinement with X-ray diffraction data. Raw BaCO(3) and TiO(2) powders were dry milled for 5 and 20 h and then calcinated for 2 and 4 h at 800 degrees C. The milling process was found to have broken up the BaCO(3) and TiO(2) crystals into smaller crystals and formed only small amounts ( 1.5 wt%) of BaTiO(3). Subsequence calcinations for 2 and 4 h at 800 degrees C successfully produced large amounts (>97.7 wt%) of BaTiO(3) crystals. The calcination process also generated microstrains and crystallite-size anisotropy in BaTiO(3). An increase in the calcination time from 2 to 4 h increased the BaTiO(3) weight percentage and the crystal lite-shape anisotropy, but decreased the tetragonal distortion anisotropic microstrains in BaTiO(3) crystals. (C) 2008 International Centre for Diffraction Data.

Rietveld analysys and electrical properties of lanthanum doped BiFeO3 ceramics

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização estrutural da cerâmica Ti x(Sm0,2Ce0,8)1-xO 2-delta pelo método de Rietveld

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)