EPR characterization of Cr³⁺ and Cr⁵⁺ ions in TiO²-anatase as matrice

¹ Laboratoire de Catalyse Hétérogène et Homogène, URA 402, CNRS ; Université des Sciences et Technologies de Lille I, 59655 Villeneuve-d’Ascq Cedex, France ;
² Université du Littoral, laboratoire de catalyse et environnement, 17, av Blériot, 62100 Calais Cedex, France ;
³ Institut de Recherche sur la Catalyse, CNRS, 2, av Albert-Einstein, 69626 Villeurbanne Cedex, France.

Abstract

Similar to commercial anatase samples, a well-resolved EPR spectrum has been observed in anatase-TiO₂ prepared by Rhône-Poulenc. Using the X and Q-band microwave frequencies, it has been demonstrated that the spectrum is formed by two signals. One, constituted by a fine structure, has been attributed to Cr³⁺ ions and the other to Cr⁵⁺. It seems that these species are responsible for the spectrum when they are simultaneously present in anatase.

Résumé

Comme dans un grand nombre d’anatases commerciales; un spectre RPE bien résolu a été obtenu sur un échantillon de TiO₂-anatase (Rhône-Poulenc). Les spectres RPE obtenus en bande X (9.3 GHz) et Q (35 GHz), montrent la présence des deux signaux: l’un est caractérisé par une structure fine et a été attribué aux ions Cr³⁺, alors que l’autre qui a une symétrie orthorhombique, est dû à la présence des ions Cr⁵⁺. Il semble que ces deux espèces donnent toujours ce même spectre quand ils sont présents, d’une façon simultanée, dans l’anatase.