[发明专利]一种高近红外反射稀土黄色颜料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及稀土颜料技术领域，公开了一种高近红外反射稀土黄色颜料及其制备方法和应用，颜料的化学通式为：[(Li_0.4RE_0.6Al_0.6)_x/2Bi_1‑x][Mo_xV_1‑x]O₄，掺杂量x为0‑0.4；由包括Li源、RE源、Al源、Mo源、Bi源和V源的原料经固相反应法制备得到。本发明克服了传统的黄色无机颜料，如铬黄、镉黄、钛黄等，大多含有有毒的重金属元素，采用稀土元素掺杂BiVO₄获得了新型环保无机黄色颜料，并且掺杂后的颜料改善黄色色调，有助于满足大众对色彩的需求，合成颜料的近红外反射率(R％)均在90％以上，表现出不同程度黄色的颜色特征，尤其是La、Gd和Lu的近红外太阳光反射率分别达到了93.10％、94.26％和94.79％，具有作为“凉爽”材料的潜能，可广泛应用于隔热涂料领域。

技术领域

本发明涉及稀土颜料技术领域，特别是一种高近红外反射稀土黄色颜料及其制备方法和应用。

背景技术

随着城市人口的增加，建筑物密度的增加和绿化空间的缺乏，城市热岛也随之产生。城市热岛效应会增加城市的制冷负荷，进而会加剧温室效应。不同波长的可见光和不可见光组成自然太阳光，其中，太阳光辐射的能量分布为5％紫外光区(295-400nm)，43％可见光区(400-700nm)和52％近红外区(700-2500nm)。将占95％能量的可见光区和近红外区的部分能量反射出去，引起了很多学者的兴趣。Santamouris等人提出了应用高近红外反射冷材料达到降低室温，提高舒适度，缓解城市热岛效应。

有研究表明，中国的建筑能耗占消耗总能量的30％以上，且比例还在逐年增加，其中20％能量消耗来源于夏季的制冷设备⁷。在建筑外墙使用具有高NIR特性的冷涂料或被动致冷材料，可以有效降低建筑制冷造成的能耗。他们的屋顶比夏季没有涂料的家庭低25-43％。稀土元素具有丰富的光、电等物理性质和化学活性，因此报道了不少的稀土掺杂的黄色颜料，如Zr掺杂Y₄MoO₉、Sr_2-xBa_xCe_0.6Tb_0.4O₄、Pr³⁺/Cr³⁺掺杂BaTiO₃等。韩爱军等人研究的Mo掺杂Bi₂WO₆、Ce掺杂Y₃Al₅O₁₂、Cr掺杂BaTiO₃系列无机颜料具有较高的近红外反射率。具有亮黄色调的BiVO₄基化合物已被研究人员广泛研究和应用，如(LiLa)_1/2MoO₄-BiVO₄，(LiLaZn)_1/3MoO₄-BiVO₄等。与有机颜料相比，无机颜料耐晒，耐热，耐候，遮盖力强。传统的黄色无机颜料，如铬黄、镉黄、钛黄等，大多含有有毒的重金属元素。因此，开发无毒、绿色、可持续的颜料以替代传统颜料是目前该领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高近红外反射稀土黄色颜料及其制备方法和应用，合成颜料有毒金属含量低，近红外反射率高，色调更丰富。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种高近红外反射稀土黄色颜料，所述颜料的化学通式为：

[(Li_0.4RE_0.6Al_0.6)_x/2Bi_1-x][Mo_xV_1-x]O₄；

其中：RE选自La，Nd，Sm，Eu，Gd，Dy，Y，Tm，Yb，Lu中的至少一种。