[发明专利]掺杂型纳米钒酸铋黄色颜料的制备方法

说明书

本发明提供了一种掺杂型纳米钒酸铋黄色颜料的制备方法，包括步骤：以无机粉体材料做核材，加入阴离子型表面活性剂混合分散均匀；将铋源溶解于稀硝酸中，过滤；在碱液加入钒源、钼源，溶解过滤；在分散好的核材浆料加入铋源滤液；然后将钒源、钼源滴加至铋源滤液中，使钒源、钼源与铋源离子结合，并沉积于核材表面，形成核壳结构；加温、调节pH后，形成具有一定晶体结构的颗粒，并对核材表面形成包覆，用去离子水漂洗上述颗粒后烘干形成粉末；最后将烘干的粉末升温至晶体转化温度，保温后得到目标粉体。本发明通过在钒酸铋本体材料中掺杂大量具有高反射率的廉价无机粉体，不仅可得到颜色更亮的柠檬黄色颜料，且可显著降低钒酸铋颜料的成本。

技术领域

本发明属于颜料制备技术领域，尤其涉及一种掺杂型纳米钒酸铋黄色颜料的制备方法。

背景技术

环境污染问题已经成为当下最热门和最亟待解决的问题，国家环保总局出台多项政策并在全国重点省份多次进行实地考察，督促相关企业进行规范和整改。推广绿色环保产品，加强节能减排是应对日益恶化的环境以及资源短缺的重要手段。

钒酸铋黄色无机颜料最先由德国巴斯夫研发成功，是一种新型的环保型无机颜料，由于具有和传统镉黄、铅镉黄同样优异的理化性能，被誉为有毒有害黄色颜料的最佳替代品，美国，日本随后也加大研发力度，开发了多款钒酸铋黄色颜料衍生品，我国中科院、北京化工大学等科研机构也推出了具有不同特色的产品。然而，由于钒酸铋黄绝大部分成分为金属铋、钼等贵金属材料，导致产品价格高居不下，市场售价在33万/吨，严重影响了其使用和推广。

因此，有必要解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种掺杂型纳米钒酸铋黄色颜料的制备方法，通过以无机粉体做核材且在其表面通过致密包覆纳米钒酸铋，可显著降低钒酸铋颜料的成本。

本发明提供的掺杂型纳米钒酸铋黄色颜料的制备方法包括下述步骤：

称取一定量的无机粉体材料做核材，加入阴离子型表面活性剂溶解后，与所述核材一起混合分散均匀，所述无机粉体材料为金红石型钛白粉、磷酸锌、磷酸铝或偏钛酸中的至少一种，其中所述的金红石型钛白粉或/和偏钛酸的掺杂量为钒源、铋源和钼源总量的8-25%，所述磷酸铝或/和磷酸锌的掺杂量为钒源、铋源和钼源总量的15-40%；

将铋源溶解于稀硝酸中，加水定容至0.5mol/L，过滤备用；

在水中加入一定量的碱液，溶解后过滤，在该滤液中分别加入钒源、钼源，充分溶解后，过滤备用；所述碱液为氢氧化钠溶液，浓度为0.5mol/L；

将分散好的核材浆料倒入容器中，加入铋源溶液，充分搅拌；

将钒源溶液和钼源溶液以10ml/min的速度滴加至掺有核材浆料的铋源溶液中，调节pH为6-7，控制温度80-85℃，充分搅拌2小时以上以控制钒酸铋形核与生长速度，使钒源、钼源与铋源离子结合，并沉积于核材表面；

将上述混合液加温，温度为85-90℃，并调节pH为8-9，充分搅拌2小时以上，使之形成具有一定晶体结构的颗粒，并对核材表面形成包覆；

将沉淀进行抽滤，并用去离子水反复漂洗使钠离子浓度低于100ppm，将滤饼置于真空干燥箱内进行烘干形成粉末；

将烘干的粉末置于马弗炉中，升温至晶体转化温度，保温后得到目标粉体。

上述本发明步骤中，所述的阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种，含量为所述无机粉体材料总量的0.2-1%。

上述本发明步骤中，所述铋源选用铋盐或铋化合物；所述钒源选用钒盐或钒化合物，所述钼源选用钼盐或钼化合物。