Synthesis of MnFeO₃ from the oxidate thermal decomposition of Mn[Fe(CN)₅NO]·2H₂O

Abstract

On the basis of previous studies about the pentacyanonitrosylmetallates whose thermal decomposition generates different type of oxides, the Mn[Fe(CN)₅NO]·2H₂O was used as raw material to give FeMnO₃. The decomposition was studied by Thermogravimetric (TGA-DTG) and Differential Thermal Analysis (DTA) under air atmosphere, between room temperature and 1200°C. IR spectroscopy and XRPD, refined by Rietveld analysis, were used to follow the process. The XRPD of the sample heated at different temperatures showed the following sequence: MnFe₂O₄ and (Mn,Fe)₂O₃ disordered bixbyte phases, until arriving to the final product, MnFeO₃. Temperature programmed reduction (TPR) and EDS-EDAX analyses were used for the characterization, as well.

En base a estudios previos sobre pentacianonitrosilmetalatos, cuya descomposición térmica genera diferentes tipos de óxidos, el compuesto Mn[Fe(CN)₅NO]·2H₂O fue elegido como materia prima para dar FeMnO₃. La descomposición en atmósfera de aire, fue seguida por Análisis Termogravimétrico (TG-DTG) y Térmico Diferencial (ATD) hasta 1200ºC. Los productos en cada etapa de la descomposición, fueron caracterizados por Espectroscopia Infrarroja (FTIR) y Difracción de Rayos X (DRX) empleando el Método de Rietveld para el ajuste de los datos. El seguimiento por DRX en polvo, a diferentes temperaturas muestra los siguientes productos: MnFe₂O₄ y (Mn,Fe)₂O₃ (desordenada), hasta llegar a MnFeO₃ como único producto final. Para la caracterización de estas fases se utilizaron además, las técnicas de Reducción a temperatura programada (TPR) y espectroscopía de emisión de rayos X (EDS).