新型钒材料研究进展

作为国家重要的战略金属资源,钒及其化合物被广泛用于冶金、航空航天、化工等领域。近年来,随着资源、能源及环境压力的逐步增大,储能及环境领域中新型钒材料研究越发活跃,一大批具备高性能的钒系电极材料、钒颜料、钒系催化剂涌现出来,然而,钒材料的高成本成为其最终实现工业化的一大障碍。纳米技术、生物医药技术的发展与完善使低成本制备高性能新型钒系复合材料成为可能,使新型钒材料在具备高性能的同时自身对环境友好,制备及使用成本大幅下降,使钒材料应用领域得以极大拓展,显示出巨大的发展和应用前景。

新型黄色无机颜料——铋黄

综合评述了新型黄色无机颜料———铋黄的结构、性能、应用、制备方法及工艺发展方向。

钒酸铋黄色颜料的制备——推荐一个无机化学教学实验

该实验以Bi(NO_3)_3和NH_4VO_3为原料,采用液相沉淀法,制备钒酸铋黄色颜料。学生通过控制反应物初始浓度、溶液pH、温度与时间等条件制备分散性良好、颗粒细小、组成均匀的钒酸铋。实验涉及溶液配制、加热搅拌、简易回流、控温、调pH、检验、抽滤、洗涤、干燥等操作。钒酸铋是一种绿色环保的黄色颜料,且具有降解污染物的光催化性能,因此,该实验不仅对于提高学生无机制备实验能力具有很好的教学效果,还在实验教学中渗透了环保理念。

钒酸铋黄色颜料的制备及其影响因素

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,利用化学沉淀法制备了BiVO4黄色颜料,并系统地研究了不同反应条件如:反应物初始浓度、溶液pH值、反应温度和反应时间对粒径和颜色的影响.采用扫描电子显微镜对产品进行了表征,得出如下结论:用化学沉淀法制备钒酸铋,粒子粒度较小,均匀性好.同时得到的钒酸铋是一种颜色鲜艳、无毒的高级无机黄色颜料.

高效绿色颜料铋黄的制备研究

以Bi(NO3)3.5H2O、NH4VO3和(NH4)6Mo7O24为原料,研究了加料方式、反应物浓度、pH值、反应温度、煅烧温度、煅烧时间等工艺条件对纳米级铋黄粉末制备的影响。采用X射线粉末衍射表征其物相结构,透射电子显微镜表征产物的形貌和微观结构。产物粒径及比表面积采用激光粒度分布测试仪和比表面积测试仪测定。得出以下结论:采用并加沉淀法制备的纳米级铋黄颜料,与同类颜料比较性能优越。

无机钒铋颜料─—稀有金属精细化学品的系列研究(I)

介绍了几种无机钒酸铋颜料研究与开发进展，扼要叙述了铅酸铋黄、钒钼酸铋黄、钒酸铋示温颜料的制法、性能及应用。

SiO2多次包裹对铋基黄色颜料的耐酸性和热稳定性的影响

先用沉淀法合成了成分为Bi0.82V0.45Mo0.55O4和Na0.5Bi0.5(MoO4)的铋基黄色料,再用水解法对色料进行SiO2多次包裹,采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、差热热重分析仪(DTA-TG)等技术对色料进行了表征。研究结果表明,SiO2多次包裹不改变色料的明度值L*,但色料的红/绿值a*和黄/蓝值b*略有下降,三次包裹后,色料仍呈现鲜艳的绿相黄,其色度L*、a*和b*值分别为79.26、-7.66和60.23;SiO2包裹次数越多,包裹层的孔隙率越少,包裹色料的耐酸性越好,三次包裹色料浸泡于1mol/L的盐酸中半小时损失量由未包裹色料的100%降至9.15%;未包裹色料在煅烧温度高于900℃后,部分物相向Bi4V2O11相转变,而SiO2一次包裹后,色料经1200℃煅烧后仍保持原物相;同时,SiO2致密包裹层的存在,减少了Bi的挥发,且包裹次数越多,孔隙率越少,Bi的挥发量也越少,耐温性也越好,三次包裹色料的耐温性由未包裹色料的600℃提升至1200℃。

黏土矿物基无机杂化颜料研究进展

近年来,无机杂化颜料成为无机颜料领域的研究热点之一。黏土矿物是储量丰富、廉价且易得的天然纳米物质,因具有独特的纳米片状、棒状和管状结构,成为构筑各种无机杂化颜料的理想基体材料。介绍了黏土矿物的结构特点,综述了黏土矿物基钴蓝、铋黄、铁红和其他色系杂化颜料的研究和应用进展,展望了黏土矿物基无机杂化颜料的未来发展方向。

二氧化硅包裹铋基黄色料的制备及其稳定性

采用沉淀法合成了主要成分为Bi0.82V0.45 Mo0.55O4和Na0.5Bi0.5(MoO4)的铋基黄色料,再用水解法对色料进行SiO2包裹,制得了一系列耐酸性和耐温性均有较大幅度提高的包裹型色料。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线荧光光谱(XRF)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对色料进行了表征。研究结果表明,在V(H2O)∶V(TEOS)=1∶18、摩尔比n(Si)/n(Bi)=4、反应温度Tb为45℃、滴加水的速度v d≤0.3 mL/min的条件下,可获得厚度为100 nm左右、均匀致密的二氧化硅包裹层,且包裹色料呈鲜艳明亮的绿相黄,其色度参数L^*、a^*和b^*值分别为78.85、-6.85和71.63;该条件下所得包裹色料的耐酸性和耐温性最佳,色料浸泡于1 mol/L的盐酸中30 min损失量由未包裹色料的100%降至28.25%,耐温性由未包裹色料的600℃提升到860℃。

新型无机黄色颜料钒酸铋的研究进展

钒酸铋颜料是一种色泽鲜艳、性能良好、不含铅、无毒的黄色颜料新品种。综述了这类颜料的结构、性质、应用范围，着重介绍了制备工艺、影响因素及其当前的研究进展；同时指出了我国研发钒酸铋颜料的必要性和优越性，并对金属氧化物钒酸铋颜料的研究进展提出了想法。

金属离子掺杂对BiVO4黄色颜料性能的影响

采用液相共沉淀法制备了Bi0.9M0.1VO4 (M = Zn、Y、La、Sm)黄色颜料。采用测色分光光度计、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外/可见光反射光谱和红外光谱等分析手段研究了不同金属离子掺杂对BiVO4基颜料的结构与呈色性能的影响。结果表明,Zn2+掺杂未改变BiVO4的单斜晶系结构,样品黄色度(b*)和颜色饱和度(C*)相对纯BiVO4颜料明显提高,呈现鲜艳的绿相黄色。La3+掺杂样品以单斜相为主,同时存在四方相,颜料b*值降低,呈现红相黄色。采用Y3+和Sm3+掺杂时,样品完全由四方相组成,b*值显著降低,呈现淡黄色。Zn2+掺杂可减小颜料晶粒粒径和提高分散性,而La3+掺杂晶粒以片状结构为主,团聚现象明显。

Zn掺杂量对纳米BiVO4黄色颜料性能的影响

采用液相沉淀法制备了纳米Bi1-xZnxVO4(x=0、0.05、0.1、0.15、0.2)黄色颜料。采用X-射线衍射仪、测色分光光度计、扫描电子显微镜、紫外/可见光反射光谱和红外光谱等分析手段研究了Zn掺杂量对制备的BiVO4基颜料的结构与颜色性能的影响。结果表明,5mol%~20mol%Zn掺杂未改变BiVO4的单斜晶系白钨矿型结构。Zn掺杂量达到10mol%以上时,样品黄色度(b*值)相对纯的BiVO4颜料明显提高,绿色调随着Zn掺杂量提高而不断增强。Zn掺杂可使合成的BiVO4晶粒平均粒径从150nm减小至80nm左右。本工作表明,通过适量Zn掺杂可明显改善BiVO4颜料呈色性能,获得鲜艳的带绿色调的黄色纳米颜料,其中Zn含量为15mol%时,L*、a*、b*值分别为89.1、-5.3和91.1。

钼钒铋黄色颜料的制备

研究采用化学沉淀法制备了钼钒铋黄色料,实验通过不同Mo与V摩尔比(n(Mo)/n(V))、pH值、水浴反应温度及时间、煅烧温度等因素,研究其对钼钒铋黄色颜料的呈色、晶型结构的影响。研究结果表明,当n(Mo)/n(V)=4.6,溶液pH值为6.0,水浴反应温度70℃、反应时间为1 h及煅烧温度500℃时,可以制备出黄/蓝值(b*)最大的钼钒铋黄色料,色料呈色最佳,晶相由Bi_(0.82)V_(0.45)Mo_(0.55)O_(4)及Na_(0.5)Bi_(0.5)(MoO_(4))组成。

BiVO_(4)/氧化铁黄颜料的颜色与太阳能反射性能

为提高黄色颜料的近红外反射性能,通过将氧化铁黄颜料与钒酸铋黄色颜料共混的方式得到复配黄色颜料,以考察钒酸铋复配量对共混颜料的耐热性、颜色和太阳能反射的影响.TG-DTA测试结果显示,共混颜料的耐热性能提高,且共混颜料在CIE色坐标上的点几乎重合.由此表明,CIE颜色参数变化不明显,且在共混后,其颜色更接近氧化铁黄颜料的颜色.当BiVO含量为氧化铁黄颜料质量的10%时,其太阳能反射率为58.2%,比氧化铁黄颜料的太阳能反射率提高4.2%.

固相法制备氧化铈掺杂的铋黄颜料研究

采用固相法制备氧化铈掺杂的铋黄颜料。采用测色分光光度计、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外/可见光反射光谱等分析方法探究了氧化铈掺杂量对铋黄颜料的结构与呈色性能的影响。结果表明,氧化铈掺杂的铋黄颜料呈现萤石结构。当铈的掺杂量为1.5时,样品的黄色度显著提高,为80.54。本研究还对氧化锌掺杂量、矿化剂和煅烧温度进行筛选优化。结果表明,不掺杂氧化锌的条件下,使用NH4F为矿化剂,在800℃下保温10 h,铋黄颜料的呈色达到最佳。其中,L^(*)、a^(*)、b^(*)值分别为81.65、14.34、82.14。

SDBS添加量对钒酸铋黄色颜料粉体性能的影响

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为结构导向剂,液相法制备钒酸铋黄色颜料纳米粉体,探究了SDBS对钒酸铋颜料形貌结构、物相以及色度值的影响。结果表明,SDBS可以在钒酸铋制备过程中促进钒酸铋(121)晶面的生长,同时,有效地降低钒酸铋颗粒尺寸,提高钒酸铋颗粒的分散稳定性,实现对钒酸铋色调的调控。SDBS添加量为1.0 mmol时,制备的钒酸铋为单斜晶系白钨矿结构,颗粒无明显团聚,平均尺寸为115.21 nm,且分布集中,89%的颗粒尺寸在50~150 nm。实现了钒酸铋由红色调黄到绿色调黄的转变,同时提高了钒酸铋的亮度L^(*)。粉体色度参数L^(*)=89.10,a^(*)=-2.54,b^(*)=71.82。