[发明专利]铜铬黑、其低温制备方法及应用

说明书

本申请公开了一种铜铬黑、其低温制备方法及应用。本申请通过使六价铬化合物、二价铜化合物与硫属还原剂等在温和条件下进行反应，制备得到三价铬和二价铜的复合氢氧化物，之后将该复合氢氧化物高温焙烧制备得到铜铬黑产品。本申请制备得到的铜铬黑产品的晶型、微观形貌和尺寸稳定可控，分散性高，在涂料、颜料、填料等领域的应用前景广阔，且工艺简单、节能环保，适于规模化生产。

技术领域

本申请属于材料科学领域，具体涉及一种铜铬黑、其低温制备方法及应用。

背景技术

目前铜铬黑主要是采用高温固相法大规模制备，但高温固相法有诸多缺陷，例如因其在高温煅烧后需要球磨处理，所以产品晶格会被严重破坏，导致产品质量和性能较低，并且能耗高、粉尘污染严重。近年来，众多研究人员尝试采用沉淀法、溶胶-凝胶法及微乳液法等液相法制备铜铬黑，这些方法具有工艺可控性好、反应条件温和、反应充分等优点，并且产品粒度小、纯度高，还拥有优秀的耐温性、耐化学品性以及耐候性。但现有的液相法制备铜铬黑的工艺普遍较为复杂，能耗仍相对较高，且对设备要求较高，难以适应大规模工业化生产的需求。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种铜铬黑、其低温制备方法及应用，以克服现有技术中存在的不足。

为实现前述目的，本申请采用的技术方案包括：

本申请的一些实施例提供了一种铜铬黑的低温制备方法，其包括：至少将六价铬化合物、二价铜化合物、硫属还原剂及溶剂充分混合，并使形成的混合体系在温度不低于室温的条件下进行反应，制得三价铬和二价铜的复合氢氧化物，之后将所述复合氢氧化物高温煅烧，获得铜铬黑。

在一些实施方式中，所述的低温制备方法包括：将六价铬盐、二价铜盐溶于溶剂，再加入硫属还原剂并充分混合，之后进行所述的反应。

在一些实施方式中，所述六价铬盐包括铬酸钠、重铬酸钠、铬酸钾、重铬酸钾、铬酸酐、铬酸铵、重铬酸铵中的一种或多种的组合。

在一些实施方式中，所述二价铜盐包括氯化铜、硝酸铜、硫酸铜等，且不限于此。较为优选的，所述二价铜盐采用硫酸铜时，还可以在合成所述复合氢氧化物时，副产高纯度硫酸钠，其可以回收利用并具有较高价值。

在一些实施方式中，所述硫属还原剂包括硫化氢或者硫化钠等，但不限于此。

在一些实施方式中，所述溶剂包括水，优选为去离子水，但不限于此。

在一些实施方式中，所述六价铬盐、二价铜盐与硫属还原剂的摩尔比为1∶0.5∶1.4～1.8。

在一些实施方式中，所述混合体系还包含掺杂剂，所述掺杂剂包含锰或钒等元素，但不限于此。其中，通过在反应原料中添加所述掺杂剂，还可以获得其他元素如锰、钒等掺杂的铜铬黑产品，从而进一步拓展其应用范围。

在一些实施方式中，所述反应的温度优选为室温至水的沸点。

在一些实施方式中，所述反应的时间在5h以上，优选为5h～24h。

在一些实施方式中，所述反应是在敞开或密封容器中进行。

在一些实施方式中，所述的低温制备方法包括：

在所述的反应结束后，将所获反应料浆自然冷却，之后固液分离得到所述复合氢氧化物；

对所述复合氢氧化物进行高温煅烧，之后洗涤、干燥，获得铜铬黑。

在一些实施方式中，所述的低温制备方法还包括：将所述反应料浆自然冷却后进行过滤处理，并将分离出的滤饼洗涤、干燥后，得到所述复合氢氧化物。

在一些实施方式中，所述的低温制备方法还包括：将所述滤饼用水充分洗涤至洗水呈中性，之后进行干燥，得到所述复合氢氧化物。