La stratégie la plus utilisée aujourd'hui pour la conception de nouveaux matériaux luminescents est basée sur des méthodes d'essais-erreurs. Cependant, ces méthodes peuvent souvent entraîner une consommation d'argent et de temps. En ce sens, un modèle théorique agissant comme un outil prédictif peut servir comme une stratégie alternative. De tels modèles sont également étudiés et utilisés par des scientifiques du monde entier, mais ils sont pour la plupart difficiles à utiliser. Dans ce travail, deux modèles semi-empiriques conviviaux et faciles à utiliser ont été proposés pour la conception de luminophores intégrés dans le développement de technologies importantes, en particulier dans les éclairages à base de LED et les cellules solaires. Ces modèles sont: 1) le modèle de facteur environnemental (EF) basé sur la théorie diélectrique de la liaison chimique proposée par Philips et 2) le modèle de transfert de charge métal-métal (MMCT) utilisées pour trouver des relations entre les propriétés structurelles d'un matériau et sa luminescence. Le modèle EF a été appliqué à la famille des composés AIBIIPO4 (AI = cation monovalent, BII = cation divalent) dopés à Eu2+. Il était capable d'estimer l'énergie du bord d'excitation et d'identifier les sites de dopage à ± 1000 cm-1. Il peut donc être utilisé pour la conception de nouveaux luminophores appartenant à cette famille. Dans la deuxième partie, les deux modèles ont été utilisés pour identifier la nature de la luminescence dans les oxydes dopés à Bi3+. A cet effet, une méthode combinant les modèles motionnés avec les valeurs de Stokes shift a été trouvé fiable. En outre, la a été jugée utile pour expliquer la modification des propriétés luminescentes de YVO4:Bi3+ sous haute pression. Dans la troisième partie, les deux modèles ont été utilisés pour explorer la luminescence des oxydes dopés à Sb3+ par analogie avec Bi3+. Cependant, les résultats n'étaient pas assez bons pour identifier la nature de la luminescence dans ces matériaux. La raison pourrait être liée à la position décentrée du dopant (Sb3+). / The most used strategy for the design of new luminescent materials today is based on trial-error methods. However, these methods may often result in consummation of money and time. In this sense, a theoretical model acting as a predictive tool can serve as an alternative strategy. Such models are also studied and used by scientists around the world but they are mostly difficult to use. In this work, two friendly and easy to use semi-empirical theoretical models were proposed as a criterion for designing phosphors integrated in the development of important technologies especially in LED-based lightings and solar cells. These models are: 1) the environmental factor model (EF) based on the dielectric theory of chemical bonding proposed by Philips and 2) the metal to metal charge transfer (MMCT) model by Boutinaud that were both used for the purpose of finding relationships between the structural properties of a material and its luminescence. The EF model was applied on the family of AIBIIPO4 (AI= monovalent cation, BII= divalent cation) compounds doped with Eu2+. It was able to estimate the excitation edge energy and to identify the doping sites within uncertainty of ± 1000 cm-1. It can therefore, be used for the design of new phosphors belonging to this family. In a second part, both models were used to identify the nature of luminescence in Bi3+-doped oxides. For this purpose, a method combining the mentioned models along with the values of the Stokes shift was found reliable. In addition, the method was found useful to explain the change in luminescent properties of YVO4:Bi3+ under high pressure. In the third part, the two models were used to explore the luminescence of Sb3+-doped oxides by analogy with Bi3+. However, the results were not good enough to identify the nature of luminescence in these materials. The reason could be related to the off-centered position of the dopant (Sb3+).

A influência de pequenas concentrações de íons cloreto na cinética de redução eletroquímica dos íons Bi3+ e Cu2+ foi estudada através de medidas independentes de adsorção específica e de cinética eletroquímica. A adsorção específica foi determinada por meio das curvas eletrocapilares obtidas com o método do tempo de gota, para soluções aquosas de misturas de ácido clorídrico xM e de ácido perclórico (1 - x)M. Obeservou-se que, em concentrações de cloreto muito baixas, iguais ou inferiores a 10-2 M, a adsorção específica desses íons segue a isoterma de adsorção de Henry. A cinética da redução eletroquímica dos íons de Bi3+ e Cu2+, na presença de pequenas concentrações de íons cloreto, em meio de ácido perclórico 1 M, foi estudada por polarografia com o eletrodo de mercúrio. Os valores das constantes de velocidade foram calculados, a partir da relação existente entre a corrente, medida em cada potencial, e a corrente de difusão, usando as equações relativas a processos de eletrodos irreversíveis. Estes valores mostraram que, para as concentrações mais baixas de cloreto estudadas, esses íons aceleram as reações Bi3+ + 3e → Bi(Hg) e Cu2+ + 2e → Cu(Hg). O mecanismo de redução, por outro lado, permanece o mesmo já observado por outros autores em soluções de ácido perclórico puro, ou seja, os íons Bi3+ e Cu2+ são reduzidos em etapas de um elétron com velocidades comparáveis. No caso do bismuto, para as concentrações mais altas de cloreto estudadas, o efeito da complexação dos íons Cl- e Bi3+ no meio da solução se torna apreciável e a influência dos íons cloreto na velocidade de redução se deve a uma ação combinada da sua adsorção específica sobre o eletrodo e da sua tendência em formar complexos. No caso do cobre apenas a adsorção específica dos íons cloreto é a responsável pelo seu efeito na cinética do processo, em virtude da não complexação dos íons Cl- e Cu2+ presentes na solução. Tanto no caso do bismuto como o do cobre se observou uma relação linear entre os logaritmos das constantes de velocidade de redução e a carga especificamente adsorvida de íons cloreto, a um potencial constante. Esses resultados estão em concordância com os modelos teóricos de PARSONS e de GUIDELLI e FORESTI, sobre a influência de íons não eletroativos especificamente adsorvidos na cinética de reações de eletrodo. presença de uma carga especificamente adsorvida, dependente do potencial do eletrodo, justifica a variação no coeficiente de transferência à medida que se varia a concentração do íon especificamente adsorvido; no caso do cobre, onde apenas a adsorção específica é a responsável pelo aumento da velocidade de redução eletroquímica, a correção no valor do coeficiente de transferência a partir dos dados de adsorção, coincide com os resultados experimentais obtidos a partir da variação do logaritmo da constante de velocidade com o potencial. / In the present work, the effect of chloride ions in small concentrations on the electrochemical reduction of Bi3+ and Cu2+ ions was studied by means of independent measurements of specific adsorption and electrode kinetics. Specific adsorption was calculated irom electrocapillary curve data, obtained by means of the drop time method for aqueous solutions of xM hydrochloric acid and (1 - x)M perchloric acid mixtures. It was observed that, for low chloride concentrations (less than or equal to 10-2M), specific adsorption of these ions on the mercury electrode obeys the Henrys adsorption isotherm. The kinetics of the electrochemical reduction of Bi3+ and Cu2+ ions, in the presence of emall concentrations of chloride ions in 1M HC104 was studied by dropping mercury electrode polarography. The rate constants was calculated from the ratio between the current, measured at each potential, and the diffusion current, using the equations for irreversible electrode processes. It is shown from these rate constansts, that for the smaller chloride concentrations, the velocity of the reaction Bi3+ + 3e → Bi(Hg) and Cu2+ + 2e Cu(Hg) is increased by the presence of chloride ions. The reduction mechanism remains the same as that observed by other investigators in pure HC104, i.e., the reduction occur in one electron steps and the rates of each step are compa¬rable. In the case of bismuth the effect of complexation of Bi3+ by Cl- ions is appreciable for the higher chloride concentrations; the influence of the chloride ions on the reduction velocity thus results from a combination of its specific adsorption on the electrode and its tendency for complex formation. In the case of copper, only the specific adsorption of chloride ions is responsible for their effect on the electrode process kinetics since there is no complexation of the Cu2+ ion by Cl- in solution. For the reductions of bath bismuth and copper ions, a linear relation between the logarithms of the rate constants and the specifically adsorbed charge of Cl- ions is observed at constant potencial. These results agree with the theoretical models of PARSONS and of GUIDELLI and FORESTI describing the effect of non-electroactive, specifically adsorbed ions on the kinetics of electrode processes. The presence of specifically adsorbed charge, that depends on the electrode potential, explains the observed variation of the transfer coefficient as the concentration of the specifically adsorbed ion is increased. For copper, in which only apecific adsorption is responsible for the increase of the velocity, transfer coefficients corrected using the specific adsorption data are in agreement with the experimental results obtained from the variation of the logarithm of the rate constant with the potential.

A influência de pequenas concentrações de íons cloreto na cinética de redução eletroquímica dos íons Bi3+ e Cu2+ foi estudada através de medidas independentes de adsorção específica e de cinética eletroquímica. A adsorção específica foi determinada por meio das curvas eletrocapilares obtidas com o método do tempo de gota, para soluções aquosas de misturas de ácido clorídrico xM e de ácido perclórico (1 - x)M. Obeservou-se que, em concentrações de cloreto muito baixas, iguais ou inferiores a 10-2 M, a adsorção específica desses íons segue a isoterma de adsorção de Henry. A cinética da redução eletroquímica dos íons de Bi3+ e Cu2+, na presença de pequenas concentrações de íons cloreto, em meio de ácido perclórico 1 M, foi estudada por polarografia com o eletrodo de mercúrio. Os valores das constantes de velocidade foram calculados, a partir da relação existente entre a corrente, medida em cada potencial, e a corrente de difusão, usando as equações relativas a processos de eletrodos irreversíveis. Estes valores mostraram que, para as concentrações mais baixas de cloreto estudadas, esses íons aceleram as reações Bi3+ + 3e → Bi(Hg) e Cu2+ + 2e → Cu(Hg). O mecanismo de redução, por outro lado, permanece o mesmo já observado por outros autores em soluções de ácido perclórico puro, ou seja, os íons Bi3+ e Cu2+ são reduzidos em etapas de um elétron com velocidades comparáveis. No caso do bismuto, para as concentrações mais altas de cloreto estudadas, o efeito da complexação dos íons Cl- e Bi3+ no meio da solução se torna apreciável e a influência dos íons cloreto na velocidade de redução se deve a uma ação combinada da sua adsorção específica sobre o eletrodo e da sua tendência em formar complexos. No caso do cobre apenas a adsorção específica dos íons cloreto é a responsável pelo seu efeito na cinética do processo, em virtude da não complexação dos íons Cl- e Cu2+ presentes na solução. Tanto no caso do bismuto como o do cobre se observou uma relação linear entre os logaritmos das constantes de velocidade de redução e a carga especificamente adsorvida de íons cloreto, a um potencial constante. Esses resultados estão em concordância com os modelos teóricos de PARSONS e de GUIDELLI e FORESTI, sobre a influência de íons não eletroativos especificamente adsorvidos na cinética de reações de eletrodo. presença de uma carga especificamente adsorvida, dependente do potencial do eletrodo, justifica a variação no coeficiente de transferência à medida que se varia a concentração do íon especificamente adsorvido; no caso do cobre, onde apenas a adsorção específica é a responsável pelo aumento da velocidade de redução eletroquímica, a correção no valor do coeficiente de transferência a partir dos dados de adsorção, coincide com os resultados experimentais obtidos a partir da variação do logaritmo da constante de velocidade com o potencial. / In the present work, the effect of chloride ions in small concentrations on the electrochemical reduction of Bi3+ and Cu2+ ions was studied by means of independent measurements of specific adsorption and electrode kinetics. Specific adsorption was calculated irom electrocapillary curve data, obtained by means of the drop time method for aqueous solutions of xM hydrochloric acid and (1 - x)M perchloric acid mixtures. It was observed that, for low chloride concentrations (less than or equal to 10-2M), specific adsorption of these ions on the mercury electrode obeys the Henrys adsorption isotherm. The kinetics of the electrochemical reduction of Bi3+ and Cu2+ ions, in the presence of emall concentrations of chloride ions in 1M HC104 was studied by dropping mercury electrode polarography. The rate constants was calculated from the ratio between the current, measured at each potential, and the diffusion current, using the equations for irreversible electrode processes. It is shown from these rate constansts, that for the smaller chloride concentrations, the velocity of the reaction Bi3+ + 3e → Bi(Hg) and Cu2+ + 2e Cu(Hg) is increased by the presence of chloride ions. The reduction mechanism remains the same as that observed by other investigators in pure HC104, i.e., the reduction occur in one electron steps and the rates of each step are compa¬rable. In the case of bismuth the effect of complexation of Bi3+ by Cl- ions is appreciable for the higher chloride concentrations; the influence of the chloride ions on the reduction velocity thus results from a combination of its specific adsorption on the electrode and its tendency for complex formation. In the case of copper, only the specific adsorption of chloride ions is responsible for their effect on the electrode process kinetics since there is no complexation of the Cu2+ ion by Cl- in solution. For the reductions of bath bismuth and copper ions, a linear relation between the logarithms of the rate constants and the specifically adsorbed charge of Cl- ions is observed at constant potencial. These results agree with the theoretical models of PARSONS and of GUIDELLI and FORESTI describing the effect of non-electroactive, specifically adsorbed ions on the kinetics of electrode processes. The presence of specifically adsorbed charge, that depends on the electrode potential, explains the observed variation of the transfer coefficient as the concentration of the specifically adsorbed ion is increased. For copper, in which only apecific adsorption is responsible for the increase of the velocity, transfer coefficients corrected using the specific adsorption data are in agreement with the experimental results obtained from the variation of the logarithm of the rate constant with the potential.