[发明专利]一种硅酸锆包裹型低价离子复合掺杂γ～Ce2S3红色颜料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅酸锆包裹型低价离子复合掺杂γ~Ce₂S₃红色颜料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1) 溶剂热法制备含掺杂离子元素的硫氧化铈前驱体悬浮液

将无机可溶性铈盐、至少二种掺杂离子无机可溶性盐、硫源溶于反应介质中而形成反应体系，所述无机可溶性铈盐为Ce(NO₃)₃·6H₂O、CeCl₃·7H₂O、Ce₂(SO₄)₃·8H₂O、Ce(Ac)₃·nH₂O，所述掺杂离子无机可溶性盐为Eu₂(SO₄)₃·H₂O、SmCl₃·6H₂O、Sm(NO₃)₃、Tm(NO₃)₃、Yb(NO₃)₃·5H₂O、YbCl₃、Sr(NO₃)₂、Sr(Ac)₂、SrCl₂、SnCl₂·2H₂O、Nd(NO₃)₃、NdCl₃中的至少二种，所述硫源为硫脲、硫代乙酰胺、二硫化四乙基秋兰姆，所述反应介质为乙二胺、乙二醇、乙醇，其中按照摩尔比硫源∶总金属离子＝1～2.5∶1，反应介质的用量为6～8L/mol总金属离子，所述反应体系搅拌30～180min后，转入反应釜中通过溶剂热法在150～300℃温度下反应6～24h，得到含掺杂离子元素的硫氧化铈前驱体悬浮液；

(2) 制备前驱体混合物粉料

在所述悬浮液中加入硅源，调节体系pH值至10.0～11.0，再加入锆源溶液，使硅源和锆源分别水解为硅酸和氢氧化锆，所述硅源为正硅酸乙酯、硅酸钠或硅溶胶溶于所述反应介质制得的溶液，所述锆源为氯氧锆、硫酸锆、锆醇盐溶于所述反应介质制得的溶液，其中按照摩尔比Si⁴⁺∶Zr⁴⁺∶Ce³⁺＝1～5∶1～5∶1；然后经离心分离、水洗、醇洗、干燥后，制得纳米级的混合有含掺杂离子元素的硫氧化铈、硅酸、氢氧化锆的前驱体混合物粉料；

(3) 硅酸锆包裹型离子复合掺杂γ~Ce₂S₃红色颜料的制备

在所述前驱体混合物粉料中加入添加剂、烧结助剂、矿化剂，所述添加剂为碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁，其用量为前驱体混合物粉料的2～3wt%，所述烧结助剂为三氧化二硼，其用量为前驱体混合物粉料的2～3wt%，所述矿化剂为NaF、LiF、CaF₂、MgF₂、NaCl、LiCl、Li₂CO₃，其用量按照摩尔比Zr⁴⁺∶矿化剂＝1.5～3∶1，研磨混合均匀后进行煅烧，即室温下通入惰性气体Ar或N₂，以5～10℃/min升温至300℃；然后通入CS₂/Ar混合气体，以2℃/min升温至500℃，再以5℃/min升温至900℃，保温60～200min；然后进行冷却，所述冷却阶段为，冷却至300℃前，通入CS₂/Ar混合气体，300～200℃通入Ar气，200℃～室温不通入气氛自然冷却；以酸洗涤，除去包裹不完全的色料，再经水洗、干燥后，即制得硅酸锆包裹型低价离子复合掺杂型γ~Ce₂S₃红色颜料；所述红色颜料由低价离子复合掺杂γ~Ce₂S₃颜料粉体以及包裹在其表面的硅酸锆透明壳体构成；所述低价离子复合掺杂γ~Ce₂S₃颜料粉体中，掺杂离子M为Eu²⁺、Sm²⁺、Tm²⁺、Yb²⁺、Sr²⁺、Sn²⁺、Nd²⁺中的至少二种，按照摩尔比Ce³⁺∶M_总＝2(1-x)∶3x，其中0＜x≤0.1。