《過渡金屬摻雜YInO3/Ba2In2O5新型無機顏料的合成及顯色機理研究》是依託北京科技大學，由蔣朋擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：過渡金屬摻雜YInO3/Ba2In2O5新型無機顏料的合成及顯色機理研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：蔣朋
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
顏色範圍窄大大限制了無機顏料的發展和套用。金屬混相氧化物（MMO）可通過結構的微調而改變顏色，成為無機顏料研究發展的趨勢。但目前該領域尚處於起步階段，可利用的氧化物結構類型有限，色系不完備。本課題組前期以六方結構的YInO3和鈣鐵礦結構的Ba2In2O5為基體，製備出橙色、綠松石色的新型MMO顏料，補足了該色彩缺失的問題。鑒於目前對這兩類氧化物顏料的研究較少，理論體系不完善，阻礙了該類結構新顏料的開發,本課題在前期實驗基礎上，通過第一性原理進行摻雜氧化物結構的穩定性計算，最佳化合適的過渡金屬摻雜離子種類，製備過渡金屬離子摻雜YInO3和Ba2In2O5新型MMO顏料；通過XRD、TEM、UV-Vis光譜等手段表征性質；利用GSAS軟體計算晶體結構；分析結構與光學性質的關係，掌握過渡金屬離子對氧化物顏色的作用規律，拓展MMO顏料的顏色範圍。
結題摘要
金屬氧化物混相無機顏料（MMO顏料）可通過改變氧化物結構調整顏色，成為無機顏料研究發展趨勢。但目前研究尚處於起步階段，色系不夠完備，探索氧化物結構十分有限。本課題組通過研究過渡金屬離子摻雜YInO3和Ba2In2O5，拓展MMO顏料的顏色範圍。通過課題研究，採用溶膠-凝膠法、共沉澱法、高溫固相燒結法、微波輔助燒結法等方法成功製備出Fe/Mn/Al/Cr/Co等離子摻雜的YInO3/Ba2In2O5新型無機顏料體系，補充目前未成功合成的顏色，拓展了無機顏料的顏色範圍。同時，探索不同過渡金屬離子的摻雜極限，對製備氧化物體系的表面特徵、光學性質、電磁性質進行表征。對合成的氧化物體系，通過模擬計算，得到具體晶體結構。通過對結構的深入分析，推導YInO3和Ba2In2O5的結構以及過渡金屬摻雜對其光學性質的影響，分析不同過渡金屬離子摻雜的作用規律，掌握這兩種結構的氧化物顯色的機理。同時，通過該項目的執行，發現了新型Ba4In2O7/BaAl2O4/Ba3Al2O6等新型顏料基體，在未來新型環保無機顏料研究中具有巨大套用前景。
