Start van ‘groen’ alternatief voor bestaande blauwe pigmenten

Vervang ongeveer 1 op de 10 indiumatomen in YInO₃ door mangaan en je krijgt een fel blauw pigment. Dat melden Mas Subramanian en collega’s (Oregon State University) deze week in JACS.

In C&EN vertelt Subramanian dat hij zelf ook stomverbaasd was toen hij het ontdekte. YInO₃ is wit en YMnO₃ is zwart, dus hij verwachtte dat YIn_1-xMn_xO₃ gewoon grijs zou zijn. Het was hem dan ook helemaal niet om de kleur te doen; eigenlijk probeerde hij een materiaal te maken dat zowel ferroelektrische als ferromagnetische eigenschappen zou vertonen.

Achteraf is de blauwe kleur te verklaren door de trigonale bipiramidale coördinatie van Mn³⁺ in het kristalrooster. Hierdoor worden overgangen mogelijk in de d-orbitalen van het mangaan, die weer leiden tot een intense absorptie van rood en groen licht. Wat wordt teruggekaatst is blauw.

Mangaan is op zich heel goedkoop maar indium is te duur en te giftig voor grootschalige toepassing in pigmenten. Verder onderzoek heeft echter al bevestigd dat je die blauwe kleur ook terugziet wanneer je mangaan toevoegt aan andere metaaloxiden zoals LuGaMgO₄, zolang het maar op een trigonale bipiramidale plek wordt ingebouwd.

Wordt een bruikbaar oxide gevonden dat wél goedkoop en milieuvriendelijk is, dan heb je mogelijk een aantrekkelijk alternatief in handen voor kobaltblauw en andere blauwe kleurstoffen.

bron: C&EN