Conversion of Cr(III) and Co(III) during the synthesis of Co/Cr codoped bismuth niobate pyrochlore according to NEXAFS data

Кубический пирохлор состава Bi$_{2}$Co$_{0.5}$Cr$_{0.5}$Nb$_{2}$O$_{9+\Delta}$ (пр.гр. Fd-3m, а = 10.4838(8) Å) синтезировали в несколько этапов методом твердофазной реакции из оксидных прекурсоров при финальной температуре 1050 $^\circ$С. По данным NEXAFS-спектроскопии исследовано электронное состояние ионов кобальта и хрома в процессе синтеза. Установлено, что до формирования фазовочистого пирохлора ионы Cr(III) превращаются в Сr(VI), а затем снова в Cr(III); ионы кобальта Co(III) восстанавливаются до Сo(II). NEXAFS Cr2p-спектры керамики, синтезированной при 650 $^\circ$С, по основным характеристикам спектра совпадают cо спектром K$_2$Cr$_2$O$_7$ и свидетельствуют о содержании хрома в оксидной керамике в виде тетраэдрических ионов CrO$_4^{2-}$, а по характеру Co2p-спектра ионы кобальта находятся в состоянии Co(II) и Сo(III). В составе пирохлора Bi$_{2}$Co$_{0.5}$Cr$_{0.5}$Nb$_{2}$O$_{9+\Delta}$, синтезированного при 1050 $^\circ$С, кобальт и хром проявляются преимущественно в виде ионов Co(II) и Сr(III). Анализ фазовых превращений показал, что изменение степени окисления ионов переходных элементов и цвета керамики связано с образованием промежуточных продуктов синтеза.