纳米级尖晶石型稀土掺杂含镍无机青色颜料及其制备方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-25 14:35:42
本发明公开了一种纳米级尖晶石型稀土掺杂含镍无机青色颜料及其制备方法。 该颜料结构式如NixLnyQ1-x-1,5yAl2O4所示, 其中Q为Zn或Mg,x=0.01-0.7,Ln为三价稀土离子,y=0-0.05,其由作为基体的尖晶石型ZnAl2O4或MgAl2O4、被引入至该基体的色素离子Ni2+以及掺杂稀土离子Ln3+构成, 色素离子及稀土离子包含于尖晶石型的晶格中, 该颜料的晶体结构与作为基体的尖晶石型晶体结构相同。 所述颜料具有色泽鲜艳, 耐高温, 耐酸碱, 无毒无害, 环境友好, 颗粒大小属纳米级等优点, 可以满足熔体纺丝的要求, 适用于无水印染工艺。
一种纳米级尖晶石型稀土掺杂含镍无机青色颜料, 其粒径为200-400nm,其结构式如NixLnyQ1-x-1.5yAl2O4所示, 其中Q为Zn或Mg,x=0.01-0.5,Ln为稀土离子,y=0-0.05,该纳米级尖晶石型稀土掺杂含镍无机青色颜料由作为基体的尖晶石型ZnAl2O4或MgAl2O4、被引入至该基体的色素离子Ni2+以及稀土离子Ln3+构成, 色素离子及稀土离子包含于尖晶石型的晶格中,该颜料的晶体结构与作为基体的尖晶石型晶体结构相同。所述的纳米级尖晶石型稀土掺杂含镍无机青色颜料, 其粒径为200-300nm。所述的纳米级尖晶石型稀土掺杂含镍无机青色颜料,其中,x=0.01-0.2。
目前, 解决这一问题有效途径就是发展无水印染技术, 其中一种较为可行的方法是将极细的颜料颗粒与成纤高分子熔体共混, 再通过熔体纺丝法直接生产彩色纤维, 从而避免了对合成纤维进行水基印染步骤。 采用此种方法制得的有丝纤维不仅颜色均匀, 而且色牢度优良。 但目前可用于合成纤维熔体纺丝的颜料尚有许多不足之处, 如有机颜料耐高温性能差, 在熔体纺丝条件下, 发生降解从而产生有毒有害物质或导致颜料色泽劣化的风险较大;传统的无机颜料如铬酸铅、 硫化镉等含有大量重金属, 危害人体健康, 污染环境, 其应用受到很大局限。在参考宝石结构特征的基础上, 相关技术人员已研制出一类新型复合氧化物颜料, 此类颜料具有化学性质稳定、 耐高温、 无毒无害、 环境友好等特征, 通过少量掺杂的金属离子呈色, 与金属离子相关的d-d跃迁可为复合氧化物带来丰富多彩的颜色。 且掺杂离子的含量、 组成及加工条件会对金属离子的d-d跃迁带来深刻影响。 目前, 已研发出了以α-氧化铝为基体, 与红、 蓝宝石结构类似的颜料, 取得很好效果, 但颜料种类较为单一, 导致应用受限。
河北师范大学是一所具有百年历史和光荣传统的省属重点大学。学校起源于1902年创建于北京的顺天府学堂和1906年创建于天津的北洋女师范学堂。1996年6月,原河北师范大学、河北师范学院与创建于1952年的河北教育学院、创建于1984年的河北职业技术师范学院合并,组建成新的河北师范大学。校友中有老一代革命家邓颖超、刘清扬、郭隆真、杨秀峰、康世恩、荣高棠等,有学界名人梁漱溟、张申府、汤用彤等,有中科院院士严陆光、郝柏林等,也有许绍发、蔡振华等一批体育界精英。新中国成立以来,学校共为国家培养了20余万名专业人才。 学校新校区占地1829亩,馆藏图书340.64万册。学校现有在职教职工2856名,其中专任教师1577人,教授405人,副教授994人,中国科学院院士1人,省级以上各类优秀专家106人,博士研究生导师108人,硕士研究生导师578人。在校本、专科生36371人,研究生4191人,成人教育学生14760人。
根据本发明提供的方法能够制得纳米级尖晶石型稀土掺杂含镍无机青色颜料, 其色泽鲜艳, 溶出性好, 颗粒大小合适, 耐高温, 耐酸碱, 无毒无害, 可以满足熔体纺丝的要求,适用于无水印染工艺,具有广泛的应用前景。本技术具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。综上所述,该技术属于国家鼓励支持的项目,技术的经济和社会效益客观,技术的投产将改善优化当地产业结构,实现高质量发展的目标。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接次项目