论文部分内容阅读
钇酸铋(Bi3YO6)被广泛应用于光催化还原二氧化碳及降解有机废物,本文研究发现其在近红外反射颜料领域表现也十分出色,本论文通过掺杂,包覆等手段,制备了两类以Bi3YO6为基础的近红外反射颜料。Bi3YO6有作为新一代近红外反射颜料的潜能。为了改变颜料颜色过于单一的情况,通过掺杂Fe(III)和Tb(IV)对Bi3YO6进行颜色改良,使用高温烧结法制备了Bi3YO6,Bi3-xFexYO6(x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.4,0.6,0.8)和Bi3Y1-x-x Tbx O6+δ(x=0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)颜料粉体。为了降低颜料粉体成产成本,促进低成本近红外反射颜料的工业生产,本论文合成了Bi3YO6@3M玻璃微珠。对合成的颜料使用X射线衍射(XRD),粒度仪,扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS),金相显微镜,紫外可见近红外分光光度计(UV-vis-IR),色度仪,涂层厚度仪,红外热成像仪等设备仪器进行检测分析。结果表明:本实验合成的颜料晶形结构符合标准卡片描述,粒度均一性好,掺杂元素均匀的分布在晶格中。对于Bi3-xFexYO6颜料粉体来说,Fe(III)的掺杂使Bi3YO6颜料的颜色由黄色渐变至暗红色,L*降低,近红外反射率有损失但在可接受的范围内。对于Bi3Y1-xTbxO6+δ颜料粉体来说,Tb(IV)的掺杂颜料使颜料颜色由黄色渐变至暗黄色。耐酸碱测试表明合成的颜料均具有良好的耐候性。实际应用测试表明合成的颜料Bi3-xFex YO6(x=0.4)在颜色上接近市场上常用的氧化铁黄颜料,Bi3YO6隔热性能远远超过铁黄颜料,涂覆Bi3YO6的镀锌板在红外灯照射下峰值温度比涂覆铁黄颜料的镀锌板至少低20℃。加入玻璃微珠使颜料的密度较Bi3YO6相比大大降低,成漆可操作性加强,生产成本大大降低且近红外反射性能并未有明显损失,因为玻璃微珠本身即具有一定的隔热性能,使得在实际应用中,Bi3YO6@3M玻璃微珠有比Bi3YO6更加卓越的隔热保温性能。本论文制备的颜料在近红外反射颜料领域具有良好的应用前景。