[发明专利]水热技术制备SrCuSi4O10和BaCuSi4O10蓝色颜料的方法

说明书

技术领域

本发明属于水热化学技术领域。特别涉及绿色、高产率制备表现近红外荧光性质的SrCuSi₄O₁₀蓝色颜料和BaCuSi₄O₁₀中国蓝颜料的软化学合成方法。

背景技术

功能无机颜料是由无机物质构成的具有某种特殊性质的颜料，在材料工业和材料科学研究中都有着重要的地位。功能无机颜料同时具有耐晒，耐热，耐候，耐溶性好，遮盖力强等优势，作为颜料具有广泛的应用。同时因为具有特定的功能性质，而极大的增加了材料的附加值。如广泛采用的TiO₂，ZnO等颜料还被应用于催化，光伏电池，半导体等领域。

硅酸盐在材料领域有着重要的地位，如硅酸盐水泥，硅酸盐分子筛，硅酸盐陶瓷等。已发现的硅酸盐颜料种类众多，除了混合相陶瓷化工颜料外，目前单相的硅酸盐颜料有Na_8-10Al₆Si₆O₂₄S_2-4(群青)，KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂(云母)，CaCuSi₄O₁₀(埃及蓝，人工合成)，BaCuSi₄O₁₀(中国蓝，又名汉蓝，人工合成)，BaCuSi₂O₆(中国紫，又名汉紫，人工合成)，另外如蓝色SrCuSi₄O₁₀,深蓝色BaCu₂Si₂O₇等硅酸盐具有作为颜料的潜在使用价值，但是因制备困难尚未被作为颜料具体研究和使用过。而且这些硅酸盐颜料大多为蓝色或者紫色，是自然界无机颜料中比较缺少的颜色。埃及蓝CaCuSi₄O₁₀，SrCuSi₄O₁₀，中国蓝BaCuSi₄O₁₀是稀有的近红外发光的荧光材料，由结构中四配位的Cu²⁺作为发色团，可见光激发(激发波长450～800nm，最佳激发波长637nm)下，BaCuSi₄O₁₀可以发射近红外光线(发射波长800～1200nm，最佳发射波长950nm)。也就是说，当太阳光照射BaCuSi₄O₁₀中国蓝颜料的时候，材料不仅产生颜色，同时伴随热辐射。这种材料在生物成像领域，远程电子通讯光纤领域，光学传感器，近红外纳米材料领域都有很好的应用前景。但对其的科学研究和实际应用受限于样品的制备困难和纯度问题(Y.Sasago,etc.,PHysical Review B，年1997卷55，期13，页8357-8360；Gianluca Accorsi,etc.,Chem.Commun.,年2009,页3392–3394)。