Chromium in lead metasilicate glass: Solubility, valence, and local environment via multiple spectroscopy

Autor(es)

Sampaio, V, David ; Pena, Rafaella B. ^[1] ; Moulton, Benjamin J. A. ^[1] ; Rezende, V, Marcos ; Silva, Deyvid do C. ^[2] ; Silva, Ronaldo S. ^[2] ; da Cunha, Thiago R. ^[1] ; Mastelaro, Valmor R. ^[3] ; Zanotto, Edgar D. ^[4] ; Pizani, Paulo S. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Sampaio, David, V, Univ Fed Sao Carlos, Dept Fis, Caixa Postal 676, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] Rezende, Marcos, V, Univ Fed Sergipe, Dept Fis, Grp Nanomat Funcionais, BR-49100000 Sao Cristovao, SE - Brazil

^[3] Univ Sao Paulo, Inst Fis Sao Carlos, BR-565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[4] Univ Fed Sao Carlos, Dept Engn Mat, Caixa Postal 676, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CERAMICS INTERNATIONAL; v. 48, n. 1, p. 173-178, JAN 1 2022.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

In this article the doping of chromium in a lead metasilicate glass is explored using Raman, UV-Vis, and Cr Kedge XANES spectroscopy. Our results indicate that the Cr ions are predominantly present as CrO42- complexes, with a minor amounts of Cr(III). The solubility of Cr is limited to similar to 1 mol % Cr2O3. This boundary was inferred from the intensity changes to the CrO42- stretching vibrations and confirmed by the inability to produce a homogeneous glass containing 2 mol % Cr2O3. The establishment of the solubility limit of Cr in lead glasses is important to design more effective glass compositions depending on the desired application. Finally, this low solubility indicates that Cr2O3 could be used as a potential nucleating agent for lead-silica based glass-ceramics. (AU)

• Processo FAPESP: 16/18567-5 - Ordenamento estrutural pré-nucleação em vidros que nucleiam homogeneamente: BaO-2SiO2 e CaO-SiO2
• Beneficiário: Benjamin John Albert Moulton
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/15962-0 - Correlação entre estrutura e propriedades dinâmicas e ópticas de materiais da série (Ax, A'1-x)O + SiO2 (A, A' = Pb, Ni, Co, Fe, Cr): estudo por espalhamento Raman e simulações por dinâmica molecular
• Beneficiário: David Vieira Sampaio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/11868-2 - Correlação entre estrutura e propriedades ópticas de materiais vitrocerâmicos da série (Ax,A'1-x)O + SiO2 (A,A'= Pb,Ni,Co,Cr) submetidos a altas pressões hidrostáticas
• Beneficiário: Rafaella Bartz Pena
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros
• Beneficiário: Edgar Dutra Zanotto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 19/12383-8 - Estudo de propriedades estruturais e vibracionais de materiais vítreos e vitrocerâmicos via espalhamento Raman em função da temperatura e de altas pressões hidrostáticas.
• Beneficiário: Thiago Rodrigues da Cunha
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado