Synthesis and characterization of MNd2W2O10 (M = Ni, Cu, Co, Zn) as new ceramic pigments

• Autorzy: Machalíkova, V. , Belina, P. , Sulcova, P.

Warianty tytułu

PL

Synteza i charakterystyka MNd2W2O10 (M = Ni, Cu, Co, Zn) jako nowych pigmentów ceramicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

New compounds based on tungstate were synthesized as environmentally friendly inorganic pigments for ceramic glazes. The pigments have been prepared by means of the solid state reaction. The intermediate compounds MWO4 were synthesized using two methods of preparation: solid state reaction and precipitation. This work is focused on mixed d-electron metal and neodymium (III) tungstate. The optimum conditions for synthesis of intermediate products MWO4 (M = Ni, Zn, Co, Cu), Nd2WO6 and final products MNd2W2O10 were determined by TG/DTA analysis of starting mixtures. The thermal stability of MNd2W2O10 (M = Ni, Zn, Co, Cu) was also determined by TG/DTA methods and by a heating microscope with automatic image analysis. Subsequent research was focused on the influence of d-electron metal tungstates on the colour properties of the MNd2W2O10 pigments. All samples were found in interesting colour hues that were obtained for Ni – green-yellow and for Zn – light violet, Cu – yellow and Co – blue.

EN

Zsyntezowano nowe związki oparte na wolframianie jako przyjazne dla środowiska nieorganiczne pigmenty przeznaczone do szkliw ceramicznych. Pigmenty wytworzono w drodze reakcji w stanie stałym. Związki przejściowe MWO4 zsyntezowano wykorzystując dwie metody: reakcję w stanie stałym i wytrącania. W pracy skupiono się na mieszanym wolframianie metalu d-elektronowego i neodymu(III). Optymalne warunki syntezy produktów przejściowych w postaci MWO4 (M = Ni, Zn, Co, Cu) i Nd2WO6 oraz produktów końcowych -–MNd2W2O10 – określono za pomocą analizy TG/DTA mieszanin wyjściowych. Stabilność cieplną MNd2W2O10 (M = Ni, Zn, Co, Cu) również określono korzystając z metody TG/DTA oraz mikroskopu grzewczego z automatyczną analizą obrazu. W kolejnych badaniach skupiono się na wpływie wolframianów metalu d-elektronowego na właściwości barwne pigmentów MNd2W2O10. Wszystkie próbki prezentowały interesujące odcienie kolorów: dla Ni – zielono-żółtego, dla Zn – jasnofioletowego, dla Cu –żółtego i dla Co – niebieskiego.

Słowa kluczowe

PL

pigment nieorganiczny; reakcja w stanie stałym; analiza termiczna; wolframian metalu d-elektronowego; wolframian neodymu(III)

EN

inorganic pigment; solid state reaction; thermal analysis; d-electron metal tungstate; neodymium(III) tungstate

• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 67, nr 1
• Strony: 15--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Machalíkova, V.

• Department of Inorganic Technology, Faculty of Chemical Technology, University of Pardubice, Studentská 95, 532 10 Pardubice, Czech Republic

autor

Belina, P.

• Department of Inorganic Technology, Faculty of Chemical Technology, University of Pardubice, Studentská 95, 532 10 Pardubice, Czech Republic ,

autor

Sulcova, P.

• Department of Inorganic Technology, Faculty of Chemical Technology, University of Pardubice, Studentská 95, 532 10 Pardubice, Czech Republic

Bibliografia

• [1] Tomaszewicz, E.: Synthesis and some properties of new zinc and rare-earth metal tungstates ZnRE4W3O16, Solid State Sci., 8, (2006), 508-512.
• [2] Ryu, J. H., Yoon, J. W., Shim, K. B.: Microwave-assisted synthesis of nanocrystalline MWO4 (M: Ca, Ni) via water-based citrate complex precursor, Ceram. Int., 31, (2005) 883-888.
• [3] Montemayor, M. S., Fuentes, A. F.: Electrochemical characteristic of lithium insertion in several 3D metal tungstates (MWO4, M = Mn, Co, Ni and Cu) prepared by aqueous reaction, Ceram. Int., 30, (2004), 393-400.
• [4] Tomaszewicz, E., Typek, J., Kaczmarek, S. M.: Synthesis, characterization and thermal behaviour of new copper and rare-earth metal tungstates, J. Therm. Anal. Cal., 98, (2009), 409-421.
• [5] Tomaszewicz, E.: Reactivity in the solid state between CoWO4 and RE2WO6 where RE = Sm, Eu, Gd, Thermochim. Acta, 447, (2006), 69-74.
• [6] de Oliveira, A. L. M., Ferreira, J. M., Silva, M. R. S., Braga, G. S., Soledade, L. E. B., Aldeiza, M. A. M. M., Paskocimas, C. A., Lima, S. J. G., Longo, E., de Souza, A. G., dos Santos, I. M. G.: Yellow ZnxNi1-xWO4 pigments obtained using polymeric precursor method, Dyes Pigments, 77, (2008), 210-216.
• [7] Pullar, R. C, Farrah, S., Alfrod, N.: MgWO4, ZnWO4, NiWO4 and CoWO4 microwave dielectric ceramics, J. Eur. Ceram. Soc., 27, (2007), 1059-1063.
• [8] Kuzmin, A., Purans, J.: Local atomic and electronic structure of tungsten ions in AWO4 crystals of sheelite and wolframite types, Radiat. Meas., 33, (2001), 583-586.
• [9] Dey, S., Ricciardo, A. R., Cuthbert, H. L., Woodwars, P. M.: Metal-to-Metal Charge Transfer in AWO4 (A= Mg, Mn, Co, Ni, Cu or Zn) Compounds with the Wolframite Structure, Inorg. Chem., 53, (2014), 4394-4399.
• [10] Tomaszewicz, E.: New praseodymium(III) and d-electron metals tungstates of the formula MPr2W2O10 (M = Mn, Co, Cd), J. Therm. Anal. Cal., 93, (2008), 711-715.
• [11] Blovska, V., Belina, P., Sulcova, P.: Synthesis of tungstate pigments of the formula MNd2W2O10 (M = Ni, Zn, Mn), J. Therm. Anal. Cal., 113, (2013), 83-89.
• [12] de Oliveira, A. L. M., Ferreira, J. M., Silva, M. R. S., de Souza, S. C., Vieira, F. T. G., Longo, E.: Influence of the thermal treatment in the crystallization of NiWO4 and ZnWO4, J. Therm. Anal. Cal., 97, (2009), 167-172.
• [13] Zawawi, S. M. M., Yahya, R., Hassan, A., Daud, M. N.: Preparation and characterization of tungstate scheelite structured nanoparticles, Mater. Res. Innov., 15, (2011), 97-100.