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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE MENTOURI-CONSTANTINE
FACULTE DES SCIENCES EXACTES
DEPARTEMENT DE PHYSIQUE
N° d’ordre : …………
Série : …………
THESE
PRESENTEE POUR OBTENIR LEDIPLOME DEDOCTORAT ENSCIENCES
SPECIALITE : PHYSIQUE
OPTION
SCIENCES DES MATERIAUX
THEME
ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DE L'INTERACTION
METAL – OXYDE DE CERIUM
PAR : CHAFI ZAHIA
Soutenue le 08 / 03 / 2009
Devant le jury :
Président : O. KHALFALLAH Prof Université Mentouri-Constantine
Rapporteur : N. KEGHOUCHE Prof. Université Mentouri-Constantine.
Examinateurs : C. MINOT Prof Université P. et M. Curie-Paris VI
M.A. BELKHIR Prof Université A. Mira-Béjaia
H. MERADJI M.C Université Badji Mokhtar-Annaba
A. ROUSTILA Prof Université Mentouri-Constantine.

Remerciements
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TABLE DES MATIÈRES
INTRODUCTION GENERALE……………………………………………..11
CHAPITRE I ….................................................................................................................14
SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES OXYDES METALLIQUES
ET L’INTERACTION OXYDE-METAL
I. INTRODUCTION……………………………………………………..……15
II. OXYDES
METALLIQUES ………………………………………………………………...……...15
II.1 Utilisation des oxydes comme supports des catalyseurs ……………….…..….16
II.2 Point isoélectrique des oxydes supports ………………….……….……...…17
III. CONTEXTE BIBLIOGRAPHIQUE SUR L’OXYDE DE CERIUM ………..……19
III.1 Oxyde de cérium stœchiométrique…….….………………………………19
III.2 Comportement non stœchiométrique de CeO2………………….…..………22
III.3 Diverses applications de l’oxyde de cérium…………….………………….23
IV. INTERACTION METAL– SUPPORT ………………………………………25
V. METAUX DE TRANSITION………………………….…………………….27
VI. CONCLUSION……………………………..….……………………...……28
CHAPITRE II ..……………………………………………………………… 29
ETUDE EXPERIMENTALE DE CeO2 et Ni/CeO2
I. INTRODUCTION……………………………………………….....……….….30
II.TECHNIQUES EXPERIMENTALES D’ETUDE………………………….……30
II.1 Procédé d’élaboration…...…………………………………….………….30
II.2 Spectrophotométrie UV- visible……………...……………………..……..33
II.3 Diffraction des rayons X (DRX) ……………..……………….………...…33
II.4 Microscopie électronique à balayage (MEB) et analyse X ……….…………...34

II.5 Réduction en température programmée (TPR) ………………………...……36
III. ETUDE EXPERIMENTALE DE CeO2…………………………………..……36
III.1 Morphologie de l’oxyde (MEB) et Caractérisation par analyse X………………36
III.2 Caractérisation de l’oxyde de cérium par DRX …………………...……..…..38
III.3 TPR d’hydrogène ………………………….……………………………..38
IV. ETUDE EXPERIMENTALE DE Ni/CeO2………….…………………….…..….....39
IV.1 Optimisation des conditions d’adsorption du nickel sur CeO2……….………40
IV.2 Cinétique d’adsorption …………………………………….……………43
IV.3 Propriétés morphologiques et structurales des nanoparticules radiolytiques de
Ni/CeO2…………………………………………………………..……44
a. Morphologie et analyse X de Ni/CeO2……………………………………44
b. Étude structurale de Ni/CeO2……………………………………………..46
IV.4 Étude de la Réduction en température programmée d’hydrogène de
Ni/CeO2………………………………....………………………………46
V. DISCUSSION……………………………...…………...……...……………..48
VI. CONCLUSION……………………………..…………………………………49
CHAPITRE III………………..……………………………..………………. 51
APPROCHE THEORIQUE : METHODOLOGIE
I. INTRODUCTION………………………………...………………………….52
II. LES BASES DE LA THEORIE……………………………………………..…52
II.1 Expression de l’Hamiltonien……………………….……………………..…53
II.2 Approximation de Born-Oppenheimer…………………………………..……54
III. LES METHODES AB-INITIO……………………………………………….57
IV. THEORIE DE LA FONCTIONNELLE DE LA DENSITE……………………...48
IV.1 Premier théorème de Hohenberg et Kohn…………………………….……59
IV.2 Deuxième théorème de Hohenberg et Kohn…………………………...…...60
IV.3 Équations de Kohn et Sham………………………………..…………….61