[发明专利]一种金属离子掺杂钒酸铋黄色颜料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种金属离子掺杂钒酸铋黄色颜料及其制备方法和应用，属于无机颜料技术领域。本发明提供的金属离子掺杂钒酸铋黄色颜料包括BiVO₄和掺杂在所述BiVO₄中的Li⁺、Gd³⁺和Mo⁶⁺。本发明利用锂离子和钆离子取代BiVO₄中的部分铋离子，利用钼离子取代部分钒离子，能够减少Bi和V的用量，降低颜料中有毒金属元素含量，同时对BiVO₄进行掺杂来调谐颜料的颜色，提高其近红外反射率。实施例的结果显示，本发明提供的金属离子掺杂钒酸铋黄色颜料在780～2500nm近红外波段内的反射率均在90％以上。

技术领域

本发明涉及无机颜料技术领域，尤其涉及一种金属离子掺杂钒酸铋黄色颜料及其制备方法和应用。

背景技术

具有高红外反射比的无机颜料主要通过反射阳光中的近红外线来降低涂层和被涂覆物体温度，将其添加到涂料、玻璃、塑料膜等产品中，制备出具有反射隔热功能的新产品，可应用在建筑物外体、汽车外壳涂层、海上钻井平台和储油罐隔热等方面，在反射太阳光热量的同时有效的降低表层温度，同时彩色涂层可满足人们日益增长的高品质生活需要，是一种极具应用前景的功能性颜料。常用的无机颜料有铅铬黄(PbCrO₄)、镉黄(CdS)、锡酸镉(CdSnO₃)等，但其金属毒性较大。钒酸铋(BiVO₄)是一种新型品质优良的无机黄色颜料，具有色泽鲜艳明亮、遮盖力强、环境友好、耐候性好及独特的红外反射等性能优点，成为传统含铅、铬、镉等有毒重金属元素的黄色颜料的最有潜力的替代品，在高档涂料、环保工程塑料着色、油墨、陶瓷、搪瓷、玻璃等领域应用广泛。

但是，钒酸铋中的Bi、V元素还是具有一定毒性。目前，通常通过离子掺杂来降低有毒金属元素含量并提高其近红外反射率，现有技术如公开号为CN109911938A的发明专利中通过掺杂La和Na来提高其近红外反射率，但此种方法对提高钒酸铋的近红外反射率有限，其近红外反射比仅为72％。

因此，需要提供一种具有更高近红外反射率的钒酸铋黄色颜料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属离子掺杂钒酸铋黄色颜料及其制备方法和应用。本发明提供的金属离子掺杂钒酸铋黄色颜料具有更高的近红外反射率。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种金属离子掺杂钒酸铋黄色颜料，包括BiVO₄和掺杂在所述BiVO₄中的Li⁺、Gd³⁺和Mo⁶⁺。

本发明提供了上述技术方案所述的金属离子掺杂钒酸铋黄色颜料的制备方法，包括：

将Bi₂O₃、Gd₂O₃、Li₂CO₃、MoO₃和V₂O₅混合后进行煅烧，得到金属离子掺杂钒酸铋黄色颜料。

优选地，所述Bi₂O₃、Gd₂O₃、Li₂CO₃、MoO₃和V₂O₅在原料中的质量含量分别为Bi₂O₃40～67％、Gd₂O₃2.5～16％、Li₂CO₃0.5～3.2％、MoO₃4.5～25％、V₂O₅15～26％。