New chemical synthesis of luminescent nanoparticles.
Nouvelles voies de synthèse de nanoparticules d'oxydes luminescents.
Résumé
The development of new applications such as transparent systems for lighting or displays has motivated research on luminescent nanoparticles. In particular it is interesting to find original syntheses to prepare isolated and well dispersed nanoparticles of oxides that offer specific optical pr! operties for a given application. However, these compounds generally crystallize at high temperature, leading to a number of practical problems during the synthesis : controlling the size and agregation state of particles at these temperatures, as well as controlling the stoichiometry and oxidation state of dopants is difficult. This work presents an original process for the synthesis of silicate and aluminate oxides. The presence of an inorganic solid matrix during the high temperature heat treatment allows one to limit particle growth and to maintain the nanoparticle dispersion during calcination. Using this technique, it is possible to obtain well crystallized particles in the shape of colloids with size lying between 50 and 100 nm after heat treatment above 800°C.
Les recherches actuelles sur les nanoparticules luminescentes sont motivées par le développement d'applications innovantes comme par exemple des nouveaux systèmes transparents d'éclairage ou de visualisation. Pour cela, il est intéressant de trouver des voies de synthèses originales permettant de préparer des nanoparticules individualisées et bien dispersées d'oxydes présentant des propriétés optiques spécifiques ou mieux adaptées aux systèmes envisagés. Cependant ces composés cristallisent généralement à haute température. Trois difficultés se présentent alors pour leur synthèse : le contrôle de la taille et de l'état d'agrégation des particules à ces températures, le contrôle de leur stoechiométrie et du degré d'oxydation des ions dopants. Ce travail de thèse a consisté principalement à mettre au point un procédé de synthèse original d'oxydes de la famille des silicates et des aluminates. La présence d'une matrice minérale solide pendant le traitement thermique à haute température, permet de limiter la croissance des particules et de conserver leur état de dispersion pendant la calcination. Les résultats sont encourageants puisque des suspensions de particules bien cristallisées, de taille variant de 50 à 100 nm ont pu être synthétisées après des traitements thermiques supérieurs à 800°C.