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纳米钴蓝共沉淀法制备技术

2021-05-07汪海风陈显群

材料科学与工程学报 2021年2期

汪海风,杨 辉,陈显群,泽 龙,徐 意,张 芳

(1.浙江大学台州研究院,浙江台州 318000;2.浙江加州国际纳米技术研究院台州分院,浙江台州 318000;3.浙江加州国际纳米技术技术研究院,浙江大学,浙江杭州 310058)

1 前 言

钴蓝(Co Al2O4)色泽鲜明,饱和度高,是一种重要的化工颜料,在陶瓷、玻璃、塑料着色及喷墨打印等领域应用广泛[1-3]。钴蓝为尖晶石结构,Al3+、Co2+分别处于八面体晶格和四面体晶格中,Co2+是显色离子,由于其d 电子层轨道发生能级分裂,出现不同电子态,导致电子跃迁时吸收波长不同,使得钴蓝颜色较难控制[4-6]。艾军等[7]以硝酸钴、硝酸铝为前躯体,柠檬酸为螯合剂,乙二醇为溶剂,采用柠檬酸螯合前驱体法制备钴蓝颜料,发现当前驱体烧结温度为450℃时,钴蓝尖晶石相就开始生成,提高前躯体烧结温度,钴蓝颜色从蓝绿色向蓝色转变,最终,当烧结温度为700 ℃,烧结时间为2 h,且Co/Al摩尔比为1∶3时,钴蓝饱和度最好,呈色效果最佳。Jafari等[8]同样以硝酸钴、硝酸铝为原料,通过聚丙烯酰胺凝胶法制备钴蓝颜料,发现当Co/Al摩尔比为1∶2,烧结温度从600 ℃升至1200 ℃,钴蓝颜色依次呈绿色-蓝色-蓝绿色,且当烧结温度为1000 ℃时,钴蓝呈色效果最佳。Elguézabal等[9]以纳米Al2O3、硝酸钴为原料,控制Co/Al2O3摩尔比为0.13~0.53,共沉淀法制备钴蓝,发现当烧结温度为850 ℃时,会导致黑色Co3O4物相生成,而当烧结温度为1000 ℃时,更有利于制备尖晶石结构钴蓝,且随着Co/Al2O3摩尔比增加,钴蓝蓝色不断加深。Peymannia等[10]以硝酸钴、硝酸铝为原料,同样采取共沉淀法制备钴蓝,其烧结温度为1100 ℃(时间1 h),但得到的钴蓝颜色不够鲜亮。……

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