[发明专利]一种氧化钨-云母光致变色珠光颜料及其分散液的制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化钨‑云母光致变色珠光颜料及其分散液的制备方法，属于新型功能材料制备领域。为了克服现有技术的不足，本发明通过水溶性有机物的辅助以及pH的调整将氧化钨在云母表面均匀包覆，从而制备得到氧化钨‑云母光致变色珠光颜料。将所得粉体或其分散液直接置于紫外灯下照射不同的时间观察其光致变色效果，发现制备得到的粉体及分散液在紫外灯照射下均呈现出良好的光致变色效果，其光响应速度且光致变色可逆性好。本发明中的方法为低温化学合成法，温和、简单、高效、易于工业化放大。

技术领域

本发明属于新型功能材料制备领域，涉及一种氧化钨-云母光致变色珠光颜料及其分散液的制备方法及其应用。

背景技术

珠光颜料，作为一种由金属氧化物薄层包覆云母构成的颜料，因其具有优良的耐化学腐蚀和耐高温性能已广泛应用于建筑装饰、油墨、汽车油漆和纺织印刷等领域。珠光颜料(MO_x-云母：MO_x通常指过渡金属氧化物)具有稳定性好、使用寿命长的优点，可以大大提高普通过渡金属氧化物的附加值。MO_x-云母基颜料珠光颜料神奇的色彩和多样的功能为产品提供了全新的颜色体系和颜色品质，并在全球占有巨大的市场份额。到目前为止，已经成熟制备的珠光颜料有氧化钛(TiO₂)/氧化锡(SnO₂)/氧化铁(Fe₂O₃)-云母珠光颜料。

目前氧化钨光致发光材料普遍存在着光响应慢、光致变色效率低、可逆性差以及必须借助紫外光源等问题，这大大影响其实际应用前景。为了进一步提高云母基珠光颜料的光学性质(反射率、吸收、散射等)，与云母复合的氧化物的选择是关键。氧化钨因具有低毒、高的反应活性和好的抗光腐蚀的特性，目前已被广泛应用于催化及光、电器件领域，例如光催化剂、气体传感以及智能窗等。更重要的是由于氧化钨具有优异的着色效果，是目前使用最广泛的显色材料之一，它不仅可以应用于电致变色器件，在气致变色、光致变色器件中也有应用。此外，氧化钨由于具有优异的物理化学性能，被广泛应用于催化、传感及光电领域，如水分解、污染物的催化降解、超级电容器、电致变色器件等领域。

然而，目前关于氧化钨-云母光致变色珠光颜料的报道很少。目前为止现有技术中尚未发现在微米级云母表面生长氧化钨结构并研究其光致变色效果的报道。

发明内容

为了解决现有技术中氧化钨光致发光材料应用中的不足，本发明提供了一种氧化钨-云母光致变色珠光颜料的制备方法。本发明采用低温化学合成法在微米级云母基底表面均匀、完整地包覆氧化钨得到氧化钨-云母粉体材料，该粉体材料进一步分散于水溶液中即可得氧化钨-云母分散液。本发明所述的制备方法简单可控、易于放大、工业化可行性强，所制备得到的颜料在紫外灯照射下可实现高效、快速、可逆的光致变色效果。

本发明通过下述技术方案实现上述技术效果：

本发明提供了一种氧化钨-云母光致变色珠光颜料的制备方法，其具体包括以下步骤：

1)称取可溶性钨酸盐并将其加入去离子水中，在400-1500转/分的条件下搅拌50-70分钟得钨酸盐的水溶液，所述钨酸盐的水溶液的摩尔浓度为0.001-1.0M；

2)向钨酸盐的水溶液中加入微米级的云母基底，在400-1500转/分的条件下搅拌25-35分钟得到悬浊液A，所述云母基底在悬浊液A中的摩尔浓度为0.001-1.0M；

3)称取水溶性有机物加入到悬浊液A中，在400-800转/分的条件下搅拌2-26小时得到悬浊液B，所述有水溶性有机物在悬浊液B中的摩尔浓度为0.005-0.100M；

4)搅拌状态下向悬浊液B中逐滴缓慢加入无机酸，调整悬浊液B的pH至0.1-2；在400-800转/分的条件下继续搅拌4小时得到悬浊液C，所述无机酸在悬浊液C中的摩尔浓度为0.010-5.0M；