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Diséléniure de titane

Le diséléniure de titane est un composé chimique de formule TiSe2. Il s'agit d'un solide cristallisé dans le système trigonal selon le groupe d'espace P3m1[3] (no 164) avec pour paramètres a = 356 pm et c = 635 pm[2], ce en quoi il est semblable à son analogue soufré, le disulfure de titane TiS2[4]. Comme ce dernier, il présente un intérêt académique pour le développement de nouveaux accumulateurs électriques en raison de sa bonne conductivité électrique et de ses propriétés d'intercalation au sein de son réseau cristallin[5] - [6] - [7], comme pour de nombreux dichalcogénures de métaux[8], qui donnent des composés d'insertion MxTiSe2, où M est un cation de métal alcalin et x ≤ 1.

Diséléniure de titane
Image illustrative de l’article Diséléniure de titane
__ Ti __ Se
Structure cristalline du diséléniure de titane.
Identification
Nom UICPA bis(sélanylidène)titane
Nom systématique séléniure de titane(IV)
Synonymes

diséléniure de titane
No CAS 12067-45-7
No ECHA 100.031.876
PubChem 82909
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule Se2Ti
Masse molaire[1] 205,79 ± 0,06 g/mol
Se 76,74 %, Ti 23,26 %,
Cristallographie
Système cristallin trigonal
Classe cristalline ou groupe d’espace P3m1 (no 164) [2]
Paramètres de maille a = 356 pm,
c = 635 pm[2]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le réseau cristallin du diséléniure de titane est constitué de feuillets TiSe2 unis par des forces de van der Waals entre atomes de sélénium de feuillets superposés, selon un arrangement du type Se−Ti−Se ··· Se−Ti−Se ··· Se−Ti−Se. Les cations Ti4+ sont en coordination octaédrique tandis que les anions Se2− sont en coordination pyramidale trigonale[9].

On peut obtenir du diséléniure de titane en chauffant du titane et du sélénium sous atmosphère d'argon puis en purifiant par transport chimique (en) en phase vapeur la substance obtenue, en utilisant l'iode comme gaz de transport[10] :

Ti + 2 Se Ar⟶ TiSe2.

Notes et références
  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) « TiSe₂ », sur https://materialsproject.org/ (DOI 10.17188/1197256, consulté le ).
  3. (en) Sophie L. Benjamin, C. H. (Kees) de Groot, Chitra Gurnani, Andrew L. Hector, Ruomeng Huang, Konstantin Ignatyev, William Levason, Stuart J. Pearce, Fiona Thomas et Gillian Reid, « Area Selective Growth of Titanium Diselenide Thin Films into Micropatterned Substrates by Low-Pressure Chemical Vapor Deposition », Chemistry of Materials, vol. 25, no 23,‎ , p. 4719-4724 (PMID 24489437, PMCID 3903341, DOI 10.1021/cm402422e, lire en ligne Accès libre).
  4. (en) Resul Aksoy, Emre Selvi, Russell Knudson et Yanzhang Ma, « A High Pressure X-Ray Diffraction Study of Titanium Disulfide », Journal of Physics: Condensed Matter, vol. 21, no 2,‎ , article no 025403 (PMID 21813976, DOI 10.1088/0953-8984/21/2/025403, Bibcode 2009JPCM...21b5403A, lire en ligne).
  5. (en) E. G. Shkvarina, A. I. Merentsov, M. S. Postnikov, A. S. Shkvarin, S. V. Pryanichnikov, I. Píš, S. Nappini, F. Bondino et A. N. Titov, « Electronic and crystal structure of bi-intercalated titanium diselenide CuxNiyTiSe2 », Journal of Materials Chemistry C, vol. 9, no 5,‎ , p. 1657-1670 (DOI 10.1039/D0TC03277H, lire en ligne).
  6. (en) D. R. Huntley, M. J. Sienko et K. Hiebl, « Magnetic properties of iron-intercalated titanium diselenide », Journal of Solid State Chemistry, vol. 52, no 3,‎ , p. 233-243 (DOI 10.1016/0022-4596(84)90006-9, Bibcode 1984JSSCh..52..233H, lire en ligne).
  7. (en) N. V. Baranov, K. Inoue, V. I. Maksimov, A. S. Ovchinnikov, V. G. Pleschov, A. Podlesnyak, A. N. Titov et N. V. Toporova, « Ni intercalation of titanium diselenide: effect on the lattice, specific heat and magnetic properties », Journal of Physics: Condensed Matter, vol. 16, no 50,‎ , p. 9243-9258 (DOI 10.1088/0953-8984/16/50/014, Bibcode 2004JPCM...16.9243B, lire en ligne).
  8. (en) Mirtat Bouroushian, Electrochemistry of Metal Chalcogenides, Springer Science & Business Media, 2010. (ISBN 978-3-642-03967-6)
  9. (en) C. Riekel, « Structure refinement of TiSe2 by neutron diffraction », Journal of Solid State Chemistry, vol. 17, no 4,‎ , p. 389-392 (DOI 10.1016/S0022-4596(76)80008-4, Bibcode 1976JSSCh..17..389R, lire en ligne).
  10. (en) Paul Hagenmuller, Preparative Methods in Solid State Chemistry, Elsevier, 2012. (ISBN 978-0-323-14436-0)
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