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J. Chim. Phys.
Volume 96, Number 9-10, October/November/December 1999
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Page(s) | 1527 - 1535 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp:1999229 |
Identification of different Cu2+ sites in titania supported copper systems by EPR spectroscopy
Laboratoire de Catalyse et Environnement, EA 2598, Université du Littoral - Côte d'Opale, MREID, 145 avenue Maurice Schumann, 59140 Dunkerque, France
Different copper-titanium oxides were obtained by impregnation of copper nitrate (atomic ratio Cu/Ti = 0.1) on three TiO2 samples with different initial structures: amorphous (AM), anatase (AN) and rutile (RT). X-band Electron Paramagnetic Resonance (EPR) analysis of Cu-TiO2 samples revealed the formation of different copper species depending on the initial structural state of TiO2. Aggregates of Cu(II) ions and isolated Cu2+ ions located either on the surface or in the solids were observed. Copper ions incorporated in anatase exhibit an octahedral symmetry mainly characterized by a significant elongation of Cu-O bonds following the z-axis. With the transformation of TiO2 from the anatase to the rutile form, copper atoms occupied Ti4+ sites in the rutile structure.
Résumé
Des oxydes mixtes à base de cuivre et de titane ont été préparés par imprégnation de nitrate de cuivre sur trois échantillons d'oxydes de titane (TiO2) de structure différente : amorphe (AM), anatase (AN), et rutile (RT). L'analyse par Résonance Paramagnétique Electronique (RPE) des échantillons Cu-TiO2 montre la formation de plusieurs espèces cuivriques, sous forme d'aggrégats d'ions Cu(II) et d'ions isolés sur la surface ou incorporés dans les solides. Les ions incorporés dans la structure anatase présentent une symétrie octaédrique particulièrement distordue par une élongation des liaisons Cu-O selon l'axe z. Quand l'oxyde de titane se transforme de la phase anatase en rutile, des atomes de cuivre occupent des sites Ti4+ de la maille rutile.
Key words: EPR / Cu2+ ions / titanium dioxide powder / TiO2 amorphous / anatase, rutile.
© EDP Sciences, 1999