[发明专利]一种莫来石包裹型γ-Ce2

说明书

本发明公开了一种莫来石包裹型γ‑Ce₂S₃红色色料的制备方法，首先通过溶胶‑凝胶法制备氧化铝、氧化硅与氧化铈的混合前驱体粉末，再通过硫化升温处理，获得了莫来石包裹改性的γ‑Ce₂S₃红色色料。此外还公开了利用上述莫来石包裹型γ‑Ce₂S₃红色色料的制备方法制得的产品。本发明通过简单的制备工艺，获得了化学稳定性优异、温度稳定性达到800℃的包裹色料，大幅拓展了γ‑Ce₂S₃的使用温度范围，从而扩大了γ‑Ce₂S₃的使用领域，有利于产业化应用和推广。

技术领域

本发明涉及无机颜料技术领域，尤其涉及一种包裹型γ-Ce₂S₃红色色料的制备方法及其制得的产品

背景技术

红色色调内涵丰富、底蕴深厚，向来被人们视为喜庆、祥和、进取等一切美好事物的象征。目前使用的大多红色颜料中，硫硒化镉(CdS_1-xSe_x)仍然是应用广泛且唯一能产生高温大红色调的无机色料，成功成为目前为止唯一应用在陶瓷行业中的大红色颜料。然而，其所含的剧毒重金属元素Cd在CdSe_1-xS_x色料的生产、使用及后续废物处理过程中对人类生命安全及环境带来严重的不良影响，不利于绿色健康发展以及建设资源节约型、环境友好型社会。因此，迫切需要寻找一种可以替代 CdSe_1-xS_x的大红色料。

γ-Ce₂S₃为立方Th3P4结构，属于I4-3d空间群，是Ce₂S₃的高温相。其颜色鲜红、无毒性、热稳定性好、遮盖力强，能够强烈吸收紫外线；并且不溶于水及强碱(NaOH) 溶液，在惰性气体和还原性气氛下的化学稳定性可达1500℃。为此，近年来正在作为一种无毒的红色颜料被开发应用于塑料等领域，以期取代普遍使用的硫化镉基有毒颜料。然而，γ-Ce₂S₃易溶于酸并放出有毒硫化氢气体，在空气气氛下于350℃便氧化分解。为了提高其化学稳定性与温度稳定性，研究人员提出在γ-Ce₂S₃外面包裹一层温度稳定性与化学稳定性强的物质来改善其性能。常用的包裹材料有氧化硅、氧化铝、氧化锆和硅酸锆等，虽然在一定程度上提高了色料的温度稳定性和化学稳定性，但仍然存在包裹效果差以及不耐高温等问题。因此，为扩大色料的应用范围和开展产业化，亟待开发一种新的包裹方法或包裹材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种莫来石包裹型γ-Ce₂S₃红色色料的制备方法，通过溶胶-凝胶法制备氧化铝、氧化硅与氧化铈的混合前驱体粉末，再通过硫化升温处理，以获得化学稳定性和温度稳定性优异的莫来石包裹改性的γ-Ce₂S₃红色色料，以扩大γ-Ce₂S₃的使用领域和产业化应用。本发明另一目的在于提供利用上述莫来石包裹型γ-Ce₂S₃红色色料的制备方法制得的产品。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种莫来石包裹型γ-Ce₂S₃红色色料的制备方法，包括以下步骤：

(1)溶液的制备

将可溶性铈盐、铝盐、柠檬酸、尿素、碱金属离子或碱土金属离子，按照摩尔比Ce³⁺∶Al³⁺∶柠檬酸∶尿素∶碱金属离子或碱土金属离子＝1～3∶5～15∶1～3∶ 1～3∶0.1～0.2混合均匀并溶于水中，得到Al³⁺浓度为0.1～0.2mol/L的溶液A；