铈镨基稀土红色颜料制备及性能的研究.pdf

硕士论文 铈镨基红色颜料的合成及性能研究 摘 要 铈镨基颜料是萤石型材料的一种，应用于高性能颜料、催化材料、磁性材料和光 电材料等众多领域。本文选用两种过渡金属元素(Zr但e)掺杂在铈镨基颜料中，形成 稳定的固溶体，以改变铈镨颜料的性能。分别以低温燃烧法(LCS)合成铈镨锆材料 和均匀沉淀法合成铈镨铁材料，采用X．射线衍射仪(XRD)、热重．差热分析(TG—DTA)、 表征了前驱体的热性能、组成及样品的结构、粒度分布、形貌显微结构、紫外可见吸 收性能和颜色参数。 在低温燃烧法中主要研究了燃烧剂的种类、燃烧剂的配比对产物的晶体结构及形 貌结构的影响；热处理后样品的晶体结构及产物的性质，并对热处理的条件进行优化， 选择最佳的热处理条件；对低温燃烧反应中的Zr的掺杂量进行研究，讨论了不同Zr 掺杂量下样品的晶型结构和晶粒尺寸大小，以及对样品呈色性能的影响；分析 应中柠檬酸／硝酸铈摩尔比为3：1，能充分利用燃烧剂释放的热量，有利于产物的低温 合成。燃烧后的热处理对于获得结晶度高、晶型良好的样品起着至关重要的作用。前 驱体在1000℃保温2h，能获得形貌规整、粒径较小的晶粒。改变Zr的掺杂量，样品 的颜色从红棕色、砖红色向亮浅黄色过渡，x=0．02时，样品的呈色性能最佳。Zr4+和 Ceo．95zrxPro．05．x02颜料粉体具有良好的热稳定性。 在均匀沉淀法中，研究了反应温度、沉淀剂、表面活性剂以及煅烧温度对颜料制 备的影响，并对制得的样品的晶型、形貌、粒径大小及分布进行了测试表征；对Fe 的掺杂量进行研究，讨论了不同Fe掺杂量下样品的晶型结构和晶粒尺寸，以及对样品 反应6h，选用尿素作为沉淀剂，OP．10为表面活性剂，经1000℃高温煅烧lh制备出 晶体发育良好、平均粒径约为100nm的铈镨铁红颜料。Fe”与Pr4+所占的摩尔数不同， 红色色调。采用共沉淀法制备的铈镨铁红颜料1000℃下无失重、无相变、不分解，具 有良好的热稳定性。 关键词：红色颜料，稀土氧化物，萤石结构，低温燃烧法，均匀沉淀法，掺杂 Abstract 硕士论文 Abstract Ce-Pr-based a in fluorite-typematerials，used pigment(Pr-Ce02)is and materialsetc．Inthis choose materials，magneticoptical paper，we pigments，catalytic twokindsoftransition with intheCe—based metals(Zr／Fe)dopedpraseodymium pigments toformastableSolid orderto the ofcerium solution，in changeperformanceproducing hasbeen combustion synthesizedbylow-temperature pigments．Ceo．95ZrxPr0．05．x02 and hasbeen Ce0．9FexPro．1．x02 byhomogeneous synthesis(LCS)method prepared