Nanotubes ou nanorubans de titanates de Na, précurseurs d'anatase ou TiO2(B)

La réaction d'un gel d'oxyde de titane (TiOCl₂ + NH₃ aqueux) dans la soude concentrée, conduit à des titanates alcalins dont la morphologie conditionne celle des acides titaniques, obtenus après échange ionique en milieu acide, puis celle du dioxyde de titane lors du traitement thermique. L'optimisation des conditions de synthèse autorise l'obtention quantitative des différentes morphologies : nanotubes ou nanorubans.

 

 

 

 

Par la suite, seuls ces derniers vont conduire à la formation de nanorubans de variétés TiO₂(B) dont le spectre Raman a été modélisé. ^{1 2 3}

Compte tenu de la parenté structurale entre les deux polytypes, la diffraction des rayons X n'est particulièrement pas adaptée, pour détecter puis quantifier l'anatase dans une préparation. En revanche, la diffusion Raman permet de quantifier le rapport entre les quantités d'anatase et de TiO₂(B) de manière précise en raison de sa sensibilité vis-à-vis de l'anatase dont la symétrie est élevée par rapport à celle du TiO₂(B). ^{4 5 6 7}

¹ C.-W. Peng, T.-Y. Ke, L. Brohan, M. Richard-Plouet, J.-C. Huang, E. Puzenat, H.-T. Chiu, and C.-Y. Lee, (101)-Exposed Anatase TiO2 Nanosheets, Chem. Mater. 2008, 20, 2426-2428.

² Peng Chih-Wei; Richard-Plouet Mireille; Tsai Min-Chiao; Lee Chi-Young; Chiu, Hsin-Tien; Petit Pierre-Emmanuel; Sheu Hwo-Shuenn; Lefrant S.; Brohan Luc, Interconversion of Rutile TiO2 and Layered Ramsdellite-Like Titanates: New Route to Elongated Mesoporous Rutile Nanoplates Crystal Growth & Design, 2008, 8(10), 3555-3559.

³ PENG, C-W; RICHARD-PLOUET, M; KE, T-Y; LEE, C-Y; CHIU, H-T; MARHIC, C; PUZENAT, E; LEMOIGNO, F; BROHAN, L. , Chimie-Douce route to Sodium Hydroxo Titanate Nanowires with Modulated Structure and Conversion to Highly Photoactive Titanium Dioxides. Chem. Mater. 2008, 20(23), 7228-7236.

⁴ M. Ben Yahia, F. Lemoigno, T. Beuvier, J.-S. Filhol, M. Richard-Plouet, L. Brohan and M.-L. Doublet, J. Chem. Phys., 2009, 130, 204501.

⁵ T. Beuvier, M. Richard-Plouet and L. Brohan, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 13703.

⁶ T. Beuvier, M. Richard-Plouet and L. Brohan, J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 7660.

⁷ T.Beuvier, M.Richard-Plouet, M.Mancini-Le Granvalet, T.Brousse, O. Crosnier and L Brohan, Inorg. Chem., 2010, 49, 8457–8464.