Gd3+、Mo6+共掺杂BiVO4颜料的制备及表征卫学玲1,包维维1,邹祥宇1,邓志峰1,张琪2**,蒋鹏1(1.陕西理工大学材料科学与工程学院,陕西汉中723000;2.昆明冶金高等专科学校环境与化工学院,云南昆明650300)摘要:在炎热地区,将色彩艳丽的环境友好型高近红外反射颜料作为建筑外墙以及交通工具的外漆,可减少制冷所需要的空调能耗,可在满足人们视觉需求的同时,有效缓解城市“热岛效应”.离子掺杂是调和颜料的色彩的重要手段.研究采用固相煅烧法制备了钆离子和钼离子共掺杂的(Gd0.5Mo)x(BiV)1−xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)近红外反射黄色颜料.通过X射线衍射仪(XRD)、紫外/可见/近红外分光光度计、色度仪和热重–示差扫描量热仪(TG–DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等对颜料样品的结构组成、反射特性、颜色及热稳定性等进行了测试表征.结果表明,制备的颜料样品为单斜白钨矿结构,Gd3+和Mo6+通过取代Bi3+和V5+,成功进入BiVO4晶格.随着掺杂量的增加,样品颜色由暗黄向明黄转变,在700~2500nm波段近红外反太阳光射率最高达到82.5%.所制备的颜料具有良好的热稳定性.因而,黄色(Gd0.5Mo)x(BiV)1-xO4可作为热反射隔热候选颜料用于建筑及交通工具等领域.关键词:固相煅烧;共掺杂;近红外反射;环境友好;黄色颜料;太阳光反射中图分类号:TQ622文献标志码:A文章编号:0258−7971(2024)01−0136−07为了降低城市热岛效应,提高炎热地区建筑物墙体、交通工具、户外设备等外部对太阳光的反射率,迫切需要开发环保型热反射隔热颜料[1-2].将色彩艳丽的高近红外反射颜料添作为着色剂等用于建筑、设备等外部,可在兼顾色彩需求的同时降低制冷能耗[3-4].黄色颜料是一种重要的工业颜料[5-6],传统的黄色颜料如铬钛黄〔(Cr,Ti)O2〕、锑铅黄(Pb2Sb2O7)、镉黄(CdS)和铬黄(PbCrO4,BaCrO4)都含有一定的有毒元素[7-8].为了促进社会环境的可持续发展,铅、镉和铬的使用范围受到了环保法规限制[9].因此,开发环境兼容的高性能无机颜料是颜料工业发展的必然要求.铋黄(钒酸铋,BiVO4)常被用作传统有毒黄色颜料的替代品,是单斜系白钨矿晶体(ABO4)的一种,其在可见光下的呈色效果由晶体结构决定[10-11].研究表明,在ABO4型结构中,阳离子A和B占据2个不同的晶体位,可通过改变该结构中阳离子的粒径、配位数、电负性大小改变晶格内的电子分布[12].基于此,研究者们采用多种策略改善电子结构.其中,掺杂被证明是提高ABO4型呈色和反射性能最有效的策略[13].离子掺杂是...