Étude par EXAFS du thiophosphate a-NiPS₃, phase amorphe synthétisée par chimie douce

¹ Laboratoire de Chimie des Solides, 2, rue de la Houssinière, 44072 Nantes Cedex 03, France ;
² LURE Université Paris-Sud, 91405 Orsay Cedex, France ;
³ Laboratoire de Chimie Minérale Structurale Université, Paris V, 75270 Paris Cedex 06, France.

Résumé

Le thiophosphate de nickel NiPS₃ peut être décrit comme un sel constitué de cations Ni²⁺ et de groupements anioniques octaédriques (P₂S₆)^4-. Une telle description permet de comprendre comment le mélange en milieu aqueux d’une solution d’un sel NiX₂ (X = NO₃^-, ClO₄^-...) et d’une solution de Li₄P₂S₆ peut conduire à une réaction de précipitation de a-NiPS₃. Cette phase amorphe a été étudiée par EXAFS au seuil K du nickel. L’influence de divers facteurs a été étudiée : nature du sel de nickel utilisé, concentration des solutions de précurseurs. Pour des solutions diluées, a-NiPS₃ présente un environnement octaédrique de soufre pour l’ion nickel tandis que l’obtention de a-NiPS₃ à partir d’un gel montre l’occupation simultanée de sites octaédriques et tétraédriques par cet ion dans la structure. La répartition de ces sites varie avec le type de sel précurseur NiX₂ mis en oeuvre.

Abstract

The nickel thiophosphate NiPS₃ can be described as a salt formed from Ni²⁺ cations and octahedral anionic (P₂S₆)^4- groups. Such a description allows to understand how the mixing, in aqueous medium, of a solution of a NiX₂ (X = NO₃^-, ClO₄^-...) salt and of a Li₄P₂S₆ solution can lead to a precipitation reaction of a-NiPS₃. This amorphous phase has been studied by EXAFS at the K nickel edge. The influence of various factors was observed : the nature of the used nickel salt, the concentration of the precursors solutions. For diluted solutions, a-NiPS₃ presents an octahedral sulfur environment of the nickel ion, whereas the obtention of a-NiPS₃ from a gel shows the simultaneous occupation of octahedral and tetrahedral sites by this cation in the structure. The distribution of these sites changes with the type of precursors salts NiX₂ used.