一种钼铈酸稀土冷颜料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钼铈酸稀土冷颜料及其制备方法，涉及近红外无机冷颜料制备技术领域，解决现有的冷颜料带有一定的毒性，对人体和环境存在一定危害的问题，所述钼铈酸稀土冷颜料的化学通式为RE2MoCeO7；其中RE为La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的至少一种元素；制备方法为：将钼酸铵、硝酸铈、一种或一种以上的稀土硝酸盐、柠檬酸和乙二醇的混合水溶液加热，在一定温度下反应得到钼铈酸稀土基溶胶，再依次进行蒸发和干燥处理，将得到的干凝胶煅烧，即得钼铈酸稀土冷颜料；使用的稀土元素具有优越的光电性能且低毒，解决了传动的无机冷颜料对人体和环境存在一定危害的问题。害的问题。害的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种钼铈酸稀土冷颜料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及近红外无机冷颜料制备
，更具体的是涉及钼铈酸稀土冷颜料及其制备方法


技术介绍

[0002]为提高室内的热舒适性，建筑物内部大量安装且高频使用供暖、通风和空调系统(HVAC)，HVAC系统的广泛应用造成了能源大量消耗，导致“净加热效应”产生，伴随形成的热岛效应则将进一步加剧城市制冷能耗，由此引发的城市热浪和有害雾霾也将同步发生。这一现象循环往复，造成能源的消耗以及环境的污染加剧，严重威胁人类生存，制约经济发展以及破坏生态平衡。据估计，全球建筑能耗约占全球总能耗的40％，其中由HVAC系统造成的能耗约占全球总能耗的30％，造成的温室气体排放量占总排放量的三分之一，若不加以控制，预计到2050年，建筑能耗造成的温室气体排放量将会占总排放量的50％左右。因此，控制建筑能耗是减少温室气体排放量的有效手段之一，其中最关键的问题在于减少建筑的保温和散热能耗。
[0003]市场上，建筑热管理材料主要应用于：透明涂层、辐射冷却器和无机颜料涂层。对于无机冷颜料涂层方面，由于白色涂料能反射大部分入射太阳辐射的同时让红外辐射通过。因此，对于白色涂料的研究较多，常用的无机冷颜料为二氧化钛(TiO2)和二氧化硅(SiO2)，二者具有优良的白度和较高的太阳发射率。研究表明，在铝基材表面制备TiO2+SiO2涂层，最高能有效反射90.7％的太阳辐射，其中红外发射率达90.11％，可使铝箔表面温度降低5
‑
8℃。此外，将其做成三维空心球状涂层，通过多个组分协同作用，可实现冬暖夏凉。然而，白色涂料易受环境污染，一旦表面黏附杂质颗粒，就容易影响其红外性能。利用具有高太阳反射率特性的着色剂代替普通颜料，可以极大地改善普通颜料的太阳反射性能,因此，研究者们开始寻求一些具有优异的红外性能的颜色涂料。无机冷颜料是决定涂层隔热性能的关键，其高近红外反射率、高覆盖率和优异的耐候性使其在节能环保领域得到广泛的应用，为解决“城市热岛”和能耗等一系列问题提供了新的策略。
[0004]传统的无机冷颜料由混合氧化物组成，要求材料的近红外/半球发射率高，导热系数低。金红石型二氧化钛虽然近红外反射比较高，但白色涂层不符合现代应用背景的需求，并且其耐沾污性差。相较之下，黄色和红色颜料表现出更为优越的红外性能。
[0005]目前常用的黄色冷颜料有铬酸铅、镉黄和钛酸铬黄等，但这些冷颜料带有一定的毒性，对人体和环境造成一定的危害。同时，为响应可持续发展和化学工业向双碳木材标准迈进的目标，使得开发一种高近红外反射且无毒的新型冷颜料迫在眉睫。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决现有的冷颜料带有一定的毒性，对人体和环境存在一定危害的问题，为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种钼铈酸稀土冷颜料及其制备方法。
[0007]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0008]一种钼铈酸稀土冷颜料，所述钼铈酸稀土冷颜料的化学通式为RE2MoCeO7；其中RE为La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的至少一种元素。
[0009]进一步的，RE由两个元素组成，RE为A
a
B
b
，a＝b，且a+b＝1，其中A、B分别选自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的任意一种元素，且A、B为不同元素。
[0010]进一步的，RE由三个元素组成，RE为A
a
B
b
C
c
，a＝b＝c，且a+b+c＝1，其中A、B、C分别选自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的任意一种元素，且A、B、C为不同元素。
[0011]进一步的，RE由四个元素组成，RE为A
a
B
b
C
c
D
d
，a＝b＝c＝d，且a+b+c+d＝1，其中，其中A、B、C、D分别选自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的任意一种元素，且A、B、C、D为不同元素。
[0012]进一步的，RE由四个元素组成，RE为A
a
B
b
C
c
D
d
E
e
，a＝b＝c＝d＝e，且a+b+c+d+e＝1，其中，其中A、B、C、D、E分别选自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的任意一种元素，且A、B、C、D、E为不同元素。
[0013]本申请使用的稀土元素具有优越的光电性能且低毒，解决了传动的无机冷颜料对人体和环境存在一定危害的问题。此外，由于高熵材料相比传统陶瓷材料具有热力学的高熵效应、结构上的晶格畸变效应、动力学上的迟滞扩散效应和性能上的“鸡尾酒”效应，因此，利用高熵化的手段，将在红外下具有不同特征峰的稀土元素结合，得到的钼铈酸稀土冷颜料具有高近红外反射率且可选择性反射红外波段的特征。
[0014]为了实现上述目的，本申请还提出了一种钼铈酸稀土冷颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0015]步骤1：将钼酸铵、硝酸铈、一种或一种以上的稀土硝酸盐、柠檬酸和乙二醇的混合水溶液加热，在一定温度下反应得到钼铈酸稀土基溶胶；其中稀土硝酸盐的化学通式为RE(NO3)3；
[0016]步骤2：将步骤1中得到的钼铈酸稀土基溶胶经蒸发处理后得到钼铈酸稀土湿凝胶，再将钼铈酸稀土湿凝胶进行干燥得到干凝胶；
[0017]步骤3：将步骤2中得到的干凝胶进行煅烧，得到钼铈酸稀土粉体材料，即钼铈酸稀土冷颜料。
[0018]进一步的，步骤1中使用两种或两种以上的稀土硝酸盐时，每种稀土硝酸盐中含有的稀土元素的摩尔量相同。
[0019]进一步的，步骤1中钼酸铵中的Mo
6+
、硝酸铈中的Ce
3+
、稀土硝酸盐中的RE
3+
的摩尔比为1:1:2；Mo
6+
、Ce
3+
、RE
3+
的总用量以ME
3+总
表示，ME
3+总
与柠檬酸的摩尔比为1：(1.0
‑
2)；柠檬酸与乙二醇的质量比为1：(1.0
‑
2.0)。
[0020]进一步的，步骤1中的加热温度为70
‑
90℃，反应时间2
‑
4h，加热条件下需同时保持搅拌，搅拌速度为200
‑
500rpm。
[0021]进一步的，步骤2蒸发的温度为80
‑
110℃，反应时间为2
‑
4h；干燥的温度为100
‑
130摄氏度，反应时间为3
‑
6小时；蒸发时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钼铈酸稀土冷颜料，其特征在于，所述钼铈酸稀土冷颜料的化学通式为RE2MoCeO7；其中RE为La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的至少一种元素。2.根据权利要求1所述的一种钼铈酸稀土冷颜料，其特征在于，RE由两个元素组成，RE为A
a
B
b
，a＝b，且a+b＝1，其中A、B分别选自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的任意一种元素，且A、B为不同元素。3.根据权利要求1所述的一种钼铈酸稀土冷颜料，其特征在于，RE由三个元素组成，RE为A
a
B
b
C
c
，a＝b＝c，且a+b+c＝1，其中A、B、C分别选自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的任意一种元素，且A、B、C为不同元素。4.根据权利要求1所述的一种钼铈酸稀土冷颜料，其特征在于，RE由四个元素组成，RE为A
a
B
b
C
c
D
d
，a＝b＝c＝d，且a+b+c+d＝1，其中，其中A、B、C、D分别选自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的任意一种元素，且A、B、C、D为不同元素。5.根据权利要求1所述的一种钼铈酸稀土冷颜料，其特征在于，RE由四个元素组成，RE为A
a
B
b
C
c
D
d
E
e
，a＝b＝c＝d＝e，且a+b+c+d+e＝1，其中，其中A、B、C、D、E分别选自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的任意一种元素，且A、B、C、D、E为不同元素。6.一种权利要求1
‑
5任意一项所述的钼铈酸稀土冷颜料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳云龙，袁红霞，顾晓明，杨帆，邱雪明，王小军，罗皓，
申请(专利权)人：四川江铜稀土新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：