Iron Doped-ZrSiO4: Structural, Microstructural and Vibrational Characterization

Herrera‐Pérez, G.

doi:10.1590/1516-1439.025215

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“…Studies are mostly focussed on the solid solution of Hf 4+ , U 4+ , and Th 4+ in zircon [40]. Fe-zircon solid solution formation was also studied [41] and the solubility limit of Fe 3+ in zircon lattice was estimated to be about 3-4.2 wt.%. Researches [42][43][44][45] have shown that a small amount of Ce 4+ , Pr 3+ , Nd 3+ , V 5+ , and Y 3+ can be incorporated into the zircon structure as a solid solution.…”

Section: Formation Of Solid Solutionmentioning

confidence: 99%

Improvement of the Thermal Stability of Zircon by Formation of the Solid Solution of Cr in Zircon

Majidian

Nikzad

Farvizi

2020

Journal of Asian Ceramic Societies

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In this paper, the effects of Cr 2 O 3 additive on the thermal stability and zircon decomposition were investigated. The substitution of Cr at zircon lattice and the formation of solid solution were also discussed. Cr 2 O 3 was added at up to 4 wt.% to zircon. The sintering of samples was carried out at the temperatures of 1450-1650°C for 3 h. The phase composition, physical properties, and microstructural changes for the sintered samples were characterized. Results of Rietveld refinement analysis showed that 1 wt.% of chromia retarded the decomposition of zircon (nearly 40%). Further addition of this additive slightly improved the thermal stability of zircon. Also, up to 2 wt.% of chromia additive decreased the porosity of zircon and suppressed the grain growth. However, 4 wt.% of chromia increased the porosity contents. XRD peaks of zircon shifted to higher angles by the addition of 2 wt.% of Cr 2 O 3 and zircon lattice parameters were decreased, attributed to the formation of a solid solution. Energy dispersive spectroscopy analysis detected the presence of Cr at zircon grains. However, 4 wt.% (4.8 at.%) of Cr 2 O 3 resulted in the formation of a secondary phase concluded that this amount of Cr 2 O 3 is beyond the solubility limit of Cr in zircon.

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Section: Formation Of Solid Solutionmentioning

confidence: 99%

Improvement of the Thermal Stability of Zircon by Formation of the Solid Solution of Cr in Zircon

Majidian

Nikzad

Farvizi

2020

Journal of Asian Ceramic Societies

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“…At present, iron is employed as a chromophore ion; for example, zirconium iron coral pigment (Fe-ZrSiO 4 ) is the most common reddish pigment used in the ceramic industry to replace toxic red pigments. However, this compound presents some controversial issues such as the mechanism of formation, the oxidation state, and the localization of iron in its structure [14][15][16]. Furthermore, its final color is very difficult to control because it varies depending on the size and morphology of the particles [17][18][19].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Study of the role of praseodymium and iron in an environment-friendly reddish orange pigment based on Fe doped Pr2Zr2O7: A multifunctional material

Fortuño-Morte

Beltrán‐Mir

2020

Journal of Alloys and Compounds

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“…Posteriormente, en diferentes estudios, se ha comprobado que la coloración de este pigmento está condicionada por diferentes factores como el método de síntesis y, en gran medida, por la morfología y el tamaño de las partículas de los reactivos (SiO2, ZrO2 y el precursor de Fe(III)) [76][77][78]. Además, también existen controversias respecto al mecanismo de coloración del pigmento y el estado de oxidación del hierro en la estructura [79][80][81].…”

Section: Pigmentos Rojizos De Baja Toxicidadunclassified

Pigmentos multifuncionales sostenibles con estructura pirocloro y perovsquita

Morte¹

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La preocupación por la ecología y las prácticas sostenibles están presentes en nuestros días. En el sector de la industria química y, por tanto, en la fabricación de materias primas para la industria cerámica, la sostenibilidad también es un desafío constante y, por tanto, poco a poco se modifican los procesos de producción con el fin de proteger el medioambiente y la salud de las personas. Este objetivo ya forma parte del plan de trabajo de la mayoría de las empresas del sector, comprometidas con la innovación y la producción sostenible. Así, la industria cerámica está inmersa en un período innovador con el fin de hacer frente a los desafíos que plantea el mundo actual.Debido a la necesidad de obtener productos sostenibles y con propiedades de igual o mejor calidad que los existentes, la investigación evoluciona y los productos cerámicos obtenidos también. En particular, los pigmentos inorgánicos se utilizan en muchas aplicaciones en la industria cerámica. Es importante señalar que, a menudo, los pigmentos cerámicos están constituidos por compuestos que contienen iones cromóforos tóxicos, por ejemplo el cadmio, que es un elemento utilizado para conseguir pigmentos rojos. Para reducir la toxicidad de los pigmentos es necesario eliminar, en la medida de lo posible, la presencia de elementos tóxicos como manganeso, bario, vanadio, níquel, cadmio y cromo.Así pues, un pigmento eficaz y de calidad además de tener buen poder colorante, buena reproducibilidad, buena estabilidad química y térmica, es necesario que su toxicidad sea baja, su coste asequible y pueda aplicarse en diferentes campos, es decir, presente multifuncionalidad.En base a lo expuesto, esta tesis se centra, dentro del área de la Química Inorgánica, en la síntesis, caracterización y aplicación de pigmentos inorgánicos sostenibles. Así, se han elegido dos estructuras cristalinas tipo para albergar elementos cromóforos, la estructura pirocloro cuya estequiometría es A2B2O7 y la estructura perovsquita con estequiometría ABO3. VIIIEste trabajo está estructurado en cuatro partes. En la primera, de carácter introductorio, se hace referencia a los pigmentos inorgánicos, sus posibles aplicaciones y, más en concreto a los pigmentos inorgánicos rojos y negros, debido a su toxicidad; también se adentra en detallar las dos estructuras cristalinas tipo elegidas por su versatilidad composicional y, finalmente, en el método de síntesis de coprecipitación, utilizado en este trabajo (Capítulo 1). A continuación, se describen los objetivos generales de la Tesis Doctoral (Capítulo 2).La tercera parte se centra en los resultados obtenidos en el desarrollo de pigmentos con estequiometría Pr2Zr2O7 dopada con hierro (Capítulo 3), estequiometría LnFeO3 (Ln = lantánido o itrio) (Capítulo 4) y estequiometría GdFeO3 dopada con Ca(II) y Zn(II) (Capítulo 5), para su aplicación como pigmentos cerámicos multifuncionales. Al inicio de cada uno de los capítulos se ha plasmado un pequeño resumen con los principales resultados obtenidos. Los estudios descritos en cada uno de los capítulo...

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Iron Doped-ZrSiO4: Structural, Microstructural and Vibrational Characterization

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Improvement of the Thermal Stability of Zircon by Formation of the Solid Solution of Cr in Zircon

Improvement of the Thermal Stability of Zircon by Formation of the Solid Solution of Cr in Zircon

Study of the role of praseodymium and iron in an environment-friendly reddish orange pigment based on Fe doped Pr2Zr2O7: A multifunctional material

Pigmentos multifuncionales sostenibles con estructura pirocloro y perovsquita

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