Nanopoudres de dioxyde de cérium dopé au néodyme : étude d’un capteur de gaz

Les propriétés structurales et microstructurales, électriques et catalytiques de nouvelles céramiques à base d’oxyde de cérium dopé au néodyme Ce$_{\rm 1-x}$Nd$_x$O$_{\rm 2-5}$ 0$\leq$ x $\leq$0,30 sont étudiées. Ces céramiques sont synthétisées en deux étapes : une méthode sol-gel (à partir de précurseurs oxalates et acétates) qui permet d’obtenir des mélanges homogènes et nanostructurés (4 nm) suivie d’un frittage à 1600°C. Les échantillons obtenus sont caractérisés par diffraction des rayons X, analyse thermique différentielle couplée à la thermogravimétrie. Les propriétés électriques des échantillons en fonction de la composition, dans un large domaine de température (40-700°C), sont étudiées par spectrométrie d’impédance électrique SIE. Des variations non linéaires des résistances et capacités en fonction de la température et de la composition x sont observées. La conductivité électrique atteint un maximum pour x=10%. Les propriétés catalytiques des échantillons ont été étudiées par spectroscopie infra-rouge IRTF. L’étude porte sur la conversion du méthane CH$_4$ en H$_2$O et CO$_2$. Les résultats montrent, d’une part, que ces catalyseurs sont très actifs à la température utilisée de 350°C et, d’autre part, que leur activité catalytique passe par un maximum pour décroître ensuite