[发明专利]一种双掺杂铝酸钙型近红外反射颜料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种双掺杂CaAl₂O₄型近红外反射颜料，涉及无机氧化物颜料技术领域。本发明提供的颜料为复合金属氧化物，所述复合金属氧化物中的金属元素包括Ca、Al、Ce和Fe，所述Ca、Ce、Al和Fe分别占金属元素总摩尔数的28.3％、5.0％、55.0～61.7％和5.0～11.7％。本发明提供的颜料环保无毒，具有呈色多样性的特点，颜料在可见光波段随着金属元素掺量的变换，可显示为黄色至棕色之间的颜色，同时近红外反射率高。本发明还提供了所述颜料的制备方法；本发明采用溶胶‑凝胶的制备方法，工艺简单，且能在较低温度下制备出纯度高的颜料，具有反应周期短，反应过程易于控制的优点。

技术领域

本发明涉及无机氧化物颜料技术领域，特别涉及一种双掺杂CaAl₂O₄型近红外反射颜料及其制备方法。

背景技术

在当今，由于自然资源在不断地消耗，产生大量的温室气体，导致全球气候变暖；另一方面，由于城市中建筑物覆盖面积的增加以及混凝土和沥青道路的增多，使得整个城市范围吸收过多的太阳光辐射能量，进而引起“城市热岛”效应，城市热岛效应使得城市中心的温度比其周边地区温度高出3～5℃。由于太阳光辐射的能量有一半左右来自于近红外辐射，如果建筑物的屋顶和外墙使用具有较高近红外反射的颜料，能够有效地降低建筑物表面的温度，相应地，传递到建筑物内部的热量也随之降低，这样会减少空调制冷的费用。

“制冷材料”通常是指具有较高的近红外反射率的无机颜料，此种颜料现已应用在建筑物的屋顶和外墙、汽车、储罐及道路上。通常二氧化钛作为白色颜料具有较高的太阳光反射率，但是单一的白色并不能够满足人们对于视觉审美的需求；并且，大多数的无机颜料中都含有一定量的有毒元素，像Co、Pb、Cd和Cr等。因此，开发出具有较高近红外反射率并且环保的彩色颜料显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双掺杂CaAl₂O₄型近红外反射颜料及其制备方法。本发明提供的颜料环保无毒，并且具有呈色多样性的特点，近红外反射率高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种双掺杂CaAl₂O₄型近红外反射颜料，从化学组成上，所述颜料为复合金属氧化物，所述复合金属氧化物中的金属元素包括Ca、Al、Ce和Fe；

所述Ca占金属元素总摩尔数的28.3％，所述Ce占金属元素总摩尔数的5.0％，所述Al占金属元素总摩尔数的55.0～61.7％，所述Fe占金属元素总摩尔数的5.0～11.7％。

本发明提供了以上技术方案所述双掺杂CaAl₂O₄型近红外反射颜料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将Ca(NO₃)₂、Ce(NO₃)₃、Al(NO₃)₃、Fe(NO₃)₃与水、柠檬酸、乙二醇混合，得到混合溶液；

(2)将所述混合溶液加热，得到溶胶；

(3)将所述溶胶依次进行干燥和煅烧，得到所述双掺杂CaAl₂O₄型近红外反射颜料。

优选地，所述步骤(1)中Ca(NO₃)₂、Ce(NO₃)₃、Al(NO₃)₃和Fe(NO₃)₃的摩尔比为28.3:5.0:(55.0～61.7):(5.0～11.7)。