[发明专利]一种掺杂铁/铽元素的Bi3

说明书

本发明涉及颜料的技术领域，公开一种掺杂铁/铽元素的Bi₃YO₆无机颜料，其通式为：Bi_3‑xFe_xYO₆或Bi₃Y_1‑xTb_xO_6+δ，本发明提供了一系列掺杂Fe₂O₃或Tb₄O₇的Bi₃YO₆无机、无毒、高近红外的反射颜料，即使在L^*值较低的深橙和深红中，它们的近红外反射率仍高于普通颜料，实际应用表明，新型颜料的近红外反射能力和成色能力具有很高的应用前景。

技术领域

本发明涉及颜料的技术领域，特别是一种掺杂铁/铽元素的Bi₃YO₆无机颜料及其制备方法与应用。

背景技术

全球石油能源的不断消耗和能源成本的不断上升，推动了提高全球能源利用率的新技术的发展，其中之一就是使用特殊的近红外反射颜料。太阳光谱是由不同波长组成的连续光谱，分为可见光和不可见光。不可见光分为两种：红光区外的红外线和紫光区外的紫外线。太阳总辐射中，可见光区约占总辐射能的50％，红外区约占43％，紫外线区约占总辐射能的7％。因此，红外线具有巨大的热效应。近红外反射颜料的主要功能是反射人类看不见但热辐射量相当大的近红外波段，从而减少建筑物、储罐等在受到太阳辐射时积聚的热量，涂有这些颜料的建筑物和储罐可大大减少空调、循环冷却水等冷却系统的使用量和负荷，节约能源和相关成本。

与有机颜料相比，无机颜料在耐化学腐蚀、遮盖力和耐候性等方面具有更大的优势。具有高近红外反射率的无机颜料在缓解全球能源危机方面具有巨大的潜力。到目前为止，仍有相当数量的无机颜料含有镉、钴、铬、汞、铅、锑、硒等对人体健康和环境有害的重金属元素。近年来，稀土基近红外反射颜料由于毒性低、近红外反射率高、颜色多样性，被认为是传统有毒无机颜料的有效替代品。

到目前为止，关于铋和钇混合氧化物在近红外反射颜料中的应用还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掺杂铁/铽元素的Bi₃YO₆无机颜料及其制备方法与应用，以提供具有较高红外反射率的无机颜料。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种掺杂铁元素的Bi₃YO₆无机颜料，具有如下结构通式：Bi_3-xFe_xYO₆，其中元素Fe为Fe(III)。

进一步，所述的X的取值范围为：0.05≤X≤0.8。

进一步，所述的无机颜料具有Fm-3m空间群的无序萤石型结构。

一种掺杂铽元素的Bi₃YO₆无机颜料，具有如下结构通式：Bi₃Y_1-xTb_xO_6+δ，其中元素Tb为Tb(III，IV)，即Tb为正三价和正四价的混合价态。

进一步，所述的X的取值范围为：0.01≤X≤0.1。

进一步，所述的无机颜料具有Fm-3m空间群的无序萤石型结构。

上述的Bi₃YO₆无机颜料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：