環境調和型の新しい無機顔料の開発

新型环保无机颜料的开发

基本信息

批准号：
14J00517
负责人：
温都蘇
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、環境や人体に対して一切無害であり、かつ、塗料、化粧品、セラミックス、路面標識、ガラス、プラスチックなどといった幅広い用途に適した環境調和型の新規無機顔料の合成、及び合成した顔料の発色機構の解明を目指した。平成27年度においては、まず、無害な元素のみから構成されるカルシウムアルミニウムケイ酸塩（Ca2Al2SiO7）を新たな母体材料として選択し、そのCa2+サイトをEu2+イオンで部分置換した試料を合成した結果、これらの試料が鮮やかな黄色を呈し、中でも(Ca0.90Eu0.10)2Al2SiO7+δにおいて最大の黄色度（b* = +70.5）が得られた。また、(Ca0.90Eu0.10)2Al2SiO7+δの黄色度を更に増大させるために、そのCa2+サイトにZn2+を共ドープした試料を合成した結果、(Ca0.87Eu0.10Zn0.03)2Al2SiO7+δの黄色度（b* = +75.8）が最大となった。また、無害な原料から合成されるストロンチウムーマンガンー銅複合酸化物（Sr4Mn2CuO9）を新たな顔料母体として選択し、そのCu2+サイトにZn2+を置換した試料を合成した結果、Sr4Mn2Cu0.50Zn0.50O9において、最も鮮やかな橙色が得られた。合成した顔料が市販の橙色無機顔料（バイフェロックス、カドミウムオレンジ（有害））より高い耐熱性を有することもわかった。更に、これまでに合成したBi4V2O11系の赤色顔料について、顔料の粒子サイズや形状と色彩との相関を調べるために、Bi4V2O11系顔料を液相法で合成し、それらの粒子形態と色彩を評価した結果、これまでの固相法で合成した試料と比べ、均一で小さい粒子が得られたことに加え、彩度の向上にも成功した。

在这项研究中，我们将合成新型环保无机颜料，对环境和人体完全无害，适用于油漆、化妆品、陶瓷、路标、玻璃和塑料等广泛应用，以及我们的目的是阐明合成颜料的着色机制。 2015财年，我们首先选择仅由无害元素组成的硅酸钙铝（Ca2Al2SiO7）作为新的基础材料，并合成了其Ca2+位点被Eu2+离子部分取代的样品，该样品呈现出亮黄色。其中，(Ca0.90Eu0.10)2Al2SiO7+δ 的黄度最大（b* = +70.5）。另外，为了进一步提高(Ca0.90Eu0.10)2Al2SiO7+δ的黄度，我们合成了Ca2+位点与Zn2+共掺杂的样品，黄度(b*=+75.8)最高。。此外，我们选择了由无害原料合成的锶锰铜复合氧化物（Sr4Mn2CuO9）作为新型颜料基质，合成了其中Zn2+取代Cu2+位点的样品，获得了最亮的橙色。还发现合成颜料比市售橙色无机颜料（Biferox，镉橙（有害））具有更高的耐热性。此外，为了研究迄今为止合成的Bi4V2O11基红色颜料中颜料粒径与形状和颜色之间的相关性，使用液相法合成Bi4V2O11基颜料并评价其颗粒形态和颜色。与使用传统固相方法合成的样品相比，除了获得均匀且更小的颗粒外，他们还成功提高了颜色饱和度。