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复合金属氧化物纳米粉体颜料的制备和表征

作　者: 丁洁
导　师: 余江；徐怡庄
学　校: 北京化工大学
专　业: 环境科学与工程
关键词: 复合氧化物 颜料 α-氧化铝 均相沉淀法 纳米粉体
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 27次
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内容摘要


近年随着各地环保法规的日益严格,在当前大力倡导发展循环经济、落实环境保护措施的政策背景下,关注重点逐渐转移至产品稳定性好、质量高、消耗低的无机颜料工业,而无机颜料中的混相颜料因其独特的性能更是大放异彩。金属氧化物混相颜料结构非常稳定,各种耐性十分出色,具有优良的耐候性、耐酸碱性,能耐受各种溶剂,耐高温,这是有机颜料和普通无机颜料所无法比拟的；另外,对人体无毒害,并有良好的环保性,金属氧化物混相颜料是一种符合环境保护要求、具有高稳定性、高附加值和广泛应用前景的新型无机颜料。本文通过少量掺杂呈色离子,合成以α-氧化铝为基质的复合金属氧化物纳米粉体颜料。实验中,选择过渡元素铁、钴、镍、铬和锰离子为发色离子,采用均相沉淀法制备复合金属氧化物纳米粉体颜料,称取一定量的结晶氯化铝和发色离子氯化物混合,用适量的蒸馏水溶解,再溶入尿素和聚乙烯吡咯烷酮,将上述液体加热回流,反应得到前躯体,前躯体经高温煅烧后制得混相颜料。改变发色离子的掺杂量,研究了所得复合金属氧化物纳米粉体颜料的系列性能。通过XRD测定样品的晶型和纯度,表明新型颜料的主体成份是α-氧化铝；紫外可见漫反射光谱指出,掺杂离子引起的配位环境变化,从而导致吸收峰谱带发生位移,在此基础上用分光密度仪表征样品的色度,确定样品的L*,a*和b*值；应用SEM进行微观形貌分析,样品粒径范围在100-300nm。复合金属氧化物颜料的酸溶浸出实验表明掺杂离子溶出量非常少,说明新型无机纳米粉体颜料具有良好的化学稳定性。因此,这类新型无机纳米粉体颜料性能稳定,可以满足熔体纺丝要求,有望在无水印染方面得到应用。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-15
第一章 绪论  15-25
  1.1 引言  15-16
  1.2 复合金属氧化物颜料的现状及发展趋势  16-17
  1.3 复合金属氧化物纳米粉体概述  17-21
    1.3.1 纳米粉体的制备方法  17-21
    1.3.2 复合金属氧化物纳米粉体的基本表征方法  21
  1.4 纳米氧化铝简述  21-22
  1.5 物质呈色机理简介  22-23
  1.6 本课题研究意义、目的和创新点  23-25
第二章 均相沉淀法制备复合金属氧化物纳米粉体颜料  25-29
  2.1 实验药品  25
  2.2 实验仪器  25-26
  2.3 样品制备  26
  2.4 样品测试分析方法  26-29
第三章 掺杂不同种类发色离子的复合金属氧化物颜料  29-39
  3.1 X射线衍射物相分析  29-30
  3.2 色度分析  30
  3.3 紫外分析  30-34
  3.4 微观形貌分析  34-35
  3.5 耐酸度分析  35-36
  3.6 XPS分析  36-39
第四章 发色离子不同掺杂量的复合金属氧化物颜料  39-69
  4.1 掺杂铁离子的复合金属氧化物纳米粉体颜料  39-44
    4.1.1 X射线衍射物相分析  39-40
    4.1.2 色度分析  40-42
    4.1.3 紫外分析  42-43
    4.1.4 微观形貌分析  43-44
  4.2 掺杂钴离子的复合金属氧化物纳米粉体颜料  44-50
    4.2.1 X射线衍射物相分析  45-46
    4.2.2 色度分析  46-48
    4.2.3 紫外分析  48-49
    4.2.4 微观形貌分析  49-50
  4.3 掺杂镍离子的复合金属氧化物纳米粉体颜料  50-56
    4.3.1 X射线衍射物相分析  51-52
    4.3.2 色度分析  52-54
    4.3.3 紫外分析  54-55
    4.3.4 微观形貌分析  55-56
  4.4 掺杂铬离子的复合金属氧化物纳米粉体颜料  56-62
    4.4.1 X射线衍射物相分析  56-57
    4.4.2 色度分析  57-60
    4.4.3 紫外分析  60-61
    4.4.4 微观形貌分析  61-62
  4.5 掺杂锰离子的复合金属氧化物纳米粉体颜料  62-69
    4.5.1 X射线衍射物相分析  63-64
    4.5.2 色度分析  64-66
    4.5.3 紫外分析  66-67
    4.5.4 微观形貌分析  67-69
第五章 结论  69-71
  5.1 不同发色离子掺杂α-氧化铝复合金属氧化物纳米粉体颜料色泽  69
  5.2 工艺对复合金属氧化物纳米粉体颜料性能的影响  69
  5.3 发色离子掺杂含量的变化对复合金属氧化物纳米粉体颜料性能的影响  69-71
第六章 展望  71-73
参考文献  73-77
致谢  77-79
研究成果及发表的学术论文  79-81
导师与作者简介  81-82
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  82-83

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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