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CaZrO 3 Zirconate de calcium

CaZrO3 - Zirconate de Calcium

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CaZrO3Zirconate de calcium

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CaZrO3

Le Zirconate de calcium , un nouveau minéral du groupe perovskite avec une formule idéale CaZrO3 (Pbnm, a = 5,55, b = 5,70, c = 7.93Å), a été découvert récemment dans les ignimbrites de l’édifice volcanique la Haute-Chegem au district de la Caucase du Nord en Russie [1].

Forme : nanopoudre. Densité : 5.11 g/ml à 25 ◦C. Point de fusion 2345 ◦C [2].

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Polymorphisme de CaZrO3

Il cristallise dans deux structures différentes selon les conditions ambiantes :› A une température basse la forme

orthorhombique est stable. Elle adopte une structure Pbnm pérovskite avec une légère déformation octaédrique ZrO6.

› A plus de 1900 ◦C c’est la structure pérovskite cubique Pm3m qui devient alors stable [3].

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Figure 1 [4]. Structure cristallin orthorhombique de CaZrO3

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Figure 2. Structure cristallin cubique de CaZrO3

Figure 3. Arrangement des octaèdres dans la maille idéale

cubique

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Préparation de CaZrO3

Le zirconate de calcium est le plus souvent synthétisé par la réaction à l'état solide entre CaO et ZrO2 à 1300-1450 ◦C [5].

CaZrO3 peut être aussi obtenu à partir du

procédé sol-gel par des réactions chimiques simples et à une température proche de la température ambiante (20 à 150 °C), par la méthode de fusion solide-solide et à partir du procédé de microémulsion.

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Figure 4 [6] .Diagramme de phase du système CaO-ZrO2

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Domaines d'utilisation de CaZrO3

En raison de son haut point de fusion de plus de 2300 ° C et son excellente résistance à la corrosion aux alcalis il peut être un bon candidat pour un nouveau matériau réfractaire appliquée dans un milieu alcalin.

CaZrO3 a également attiré beaucoup d'attentions comme un catalyseur pour la trans estérification de l'huile destinée à la production efficace de biodiesel. Les recherches indiquent aussi qu'il a une meilleure activité catalytique par rapport à d'autres catalyseurs à base du même genre.

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Domaines d'utilisation de CaZrO3

Creusets résistants au métaux actinides liquides (U,Th)

Condensateurs multicouches en céramique Electrolyte solide pour des dispositifs

électrochimiques appliqués dans la métallargie

Piles à combustible Résonateur diélectrique Filtres mécaniques Capteurs de gaz

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Absorption de CO2 par le zirconate de calcium

Différents échantillons du zirconate de calcium ont été préparés par différentes méthodes telles que sol-gel, solide-solide fusion et microémulsion.

Une étude a démontré que les échantillons de CaZrO3 qui ont été préparés par micro émulsion ont une adsorptions de CO2 plus élevées en comparaison avec les autres échantillons préparés par d'autres méthodes et aussi que l'humidité dans les échantillons du zirconate de calcium contribue à l'adsorption de CO2.

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Références bibliographiques

[1]: Galuskin E.V. et al. 2008. Am. Min. 93:1903-1910. [2]: Szczerba J, P˛edzich Z. The effect of natural dolomite

admixtures on calcium zirconate–periclase materials microstructure evolution. Ceram Int 2010;36:535–47.

[3]: P. Stoch, J. Szczerba, J. Lis, D. Madej, Z. P˛edzich. 2011, Crystal structure and ab initio calculations of CaZrO3, 665–670.

[4]: Xue Yang, Quanjun Li, Ran Liu, Bo Liu, Shuqing Jiang, Ke Yang, Jing Liu, Zhiqiang Chen, Bo Zou, Tian Cuia and Bingbing Liu. A novel pressure-induced phase transition in CaZrO3, CrystEngComm, 2014, 16, 4441.

[5]: P. Stoch et al. / Journal of the European Ceramic Society 32 (2012) 665–670.

[6]: M. R. NADLER and E. S. FlTZSlMMONS. 1955, Preparation and Properties of Calcium Zirconate, Journal of The American Csramic Society-Nadler and FitzsimmonsVol. 38, No. 6.