Experimental and theoretical study of glasses of ternary system Li2O-P2O5-SiO2 synthesized by sol-gel process

Etude expérimentale et théorique de verres

à base de Li2O-P2O5-SiO2 obtenus par le procédé sol-gel

F. Bkiri1, H. Rabaâ1*, Ph. Massiot2, J. A. Odriozola2, M. A. Centeno2

1Université Ibn Tofail, Faculté des Sciences, L. C. T. A., B.P 133, Kenitra, Maroc

2I. C. M. S. E. CSIC, Université de Sevilla, Cartuca, 41012 Séville, Espagne

* Corresponding author. Email: hrabaa@yahoo.com

Received : 18 December 2003; revised version accepted : 23 February 2004

 

Abstract

Glasses of ternary system Li2O-SiO2-P2O5 have been synthesized by sol-gel process. The structural changes induced by thermal treatment have been studied by XRD and DRIFTS analysis. Consequently, many compounds have been crystallized at high temperature like Si(PO3)4, SiP2O7, and LiPO3. The electronic structure and the bonding of P-O-P and Si-O-P in the crystalline compound were analyzed via EH Theory and different molecular models were used. The silicium coordination changes from 4-fold to 6-fold were analyzed.

Keyword : Synthesis; Sol-gel; Pyrophosphate; IR; RX; EHT.

Résumé

Des verres appartenant au système ternaire Li2O-SiO2-P2O5 ont été préparés par la technique sol-gel. Les changements structuraux induits par le traitement thermique ont été étudiés par la diffraction des rayons X et par l’absorption infrarouge (DRIFTS). Par conséquent, plusieurs composés ont été cristallisés à haute température : Si(PO3)4, SiP2O7, et LiPO3. La structure électronique du composé cristallisé SiP2O7 et la formation des liaisons P-O-P et P-O-Si ont été analysées par la méthode EHT. Différents modèles moléculaires ont été étudiés. Le changement de coordinence de quatre à six du silicium a été analysé.

Mots clés: Synthèse; Sol-gel; Pyrophosphate; IR; RX; EHT.

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