CN102040210A - 一种高紫外及高红外反射材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高紫外及高红外反射材料及其制备方法。该材料以锌源、磷酸和无水碳酸钠为原料构成出磷酸锌钠基础材料，以金属和稀土元素的氧化物及其盐的一种或者多种作为掺杂物掺入磷酸锌钠基础材料中，制备出高紫外及高红外反射掺杂磷酸锌钠材料；以硫酸钡为基准反射率100％，该高紫外及高红外反射材料的紫外反射率为90％-105％，800-2000nm红外波长的反射率为110％-120％，2000-2500nm红外波长的反射率为130％-150％；利用本发明的方法既具有高的红外光反射，还能反射对人体有害的紫外光，可达到节能和有利于人体健康的效果。

Description

一种高紫外及高红外反射材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及节能材料领域，更具体涉及一种具有高紫外及高红外反射率的节能材料及其制备方法。

背景技术

在地面上观测到的太阳辐射波段范围大约为0.295～2.5微米。过量的紫外会造成皮肤癌，红外波长能产生大量热量，对一些地区或办公场所，设法减少红外光透过具有重要的实际应用价值。高紫外与红外反射率物质既可避免热量的红外光的通过，又能减少紫外光对皮肤的伤害。

就目前而言，在紫外或红外反射方面，大多集中于薄膜研究。

从紫外反射方面而言，大部分高可见透过率材料在紫外处反射率都比较低，如AZO与IZO都只有10％左右甚至更低。目前报道中金属膜层紫外反射最高能达90％，由在2×10^-6Pa的高真空和30nm/s左右的高沉积速率下沉积了保护层的铝膜在157nm处获得。(R.P.Walker.The European UV/VUV storage ring FEL project at ELETTRA[R].Proceedings of EPAC 2000，Vienna，Austria，93-97)采用的是AlF₃-SiO₂系统能够达到91.2％(J.Kolbe，H.Kessler，T.Hofmann et al..Optical properties and damage thresholds of dielectric UV/VUV coatings deposited by conventional evaporation，IAD，and IBS[C].SPIE，1992，1624：435-446)，更高的则属于介质材料，包括氧化物膜系与氟化物膜系，通过优化复合膜系能够最高能够在193nm处达到98％的紫外反射(薛春荣，范正修，邵建达.真空紫外光学薄膜及薄膜材料[J].中国光学期刊网.2008，45(1)：57-64)。以上的金属薄膜一方面容易被氧化，经过一段时间其紫外反射率会减低；另一方面制备工艺复杂、成本过高，不利于应用推广。

在红外反射方面，人们已经发现金属氧化物透明导电薄膜对中红外光线具有高的反射率，比较理想的是氧化锡(ITO)与掺铝的氧化锌薄膜(AZO)，其远红外反射率可达90％。(浙江大学.透明高导电近红外反射镀膜玻璃：中国，200620140432.3[P].2007.10.31)但国内外报道的这类薄膜的红外反射玻璃只对波长大于2500nm的远红外效果好，在近红外反射效果并不明显。

现有研究与本发明的基材不同，本发明的磷酸锌钠基材并未见其有关的紫外反射或红外反射的报道，也没有铜、铁、铬、铝、锰，钴，镁，锡，稀土元素氧化物及其盐的一种或者两种以上作为掺杂磷酸锌钠的报道；另外，对于同时具有高紫外反射与高红外反射材料，目前也尚无报道。特别需指出的是，本发明涉及的材料其紫外及红外反射率均高于目前文献报道中的现有的掺杂二氧化钛、氧化锌等材料。

发明的内容

本发明有两个目的：一是提供一种高紫外及高近红外反射物质。该材料的紫外反射率为90％-105％，800-2000nm红外波长的反射率为110％-120％，2000-2500nm红外波长的反射率为130％-150％，(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

本发明的另一目的在于提供上述高紫外及高近红外反射材料的制备方法。

一种高紫外及高红外反射材料，以锌源、磷酸和无水碳酸钠为原料构成出磷酸锌钠基础材料，以金属和稀土元素的氧化物及其盐的一种或者多种作为掺杂物掺入磷酸锌钠基础材料中，制备出高紫外及高红外反射掺杂磷酸锌钠材料；

以硫酸钡为基准反射率100％，该高紫外及高红外反射材料的紫外反射率为90％-105％，800-2000nm红外波长的反射率为110％-120％，2000-2500nm红外波长的反射率为130％-150％；

所述金属为铜、铁、铬、铝、锰，钴，镁或锡；所述锌源为硝酸锌或硫酸锌；所述稀土元素为镧、铈、铷、镨、镝、镱、铕或钇。

为进一步实现本发明目的，所述的金属氧化物为氧化铜、氧化铁、氧化铬、氧化铝、氧化锰、氧化钴、氧化镁或氧化锡。

所述的金属的盐为金属元素的硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、草酸盐或氯化物。

所述的稀土元素氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化铷、氧化镨、氧化镝、氧化镱、氧化铕或氧化钇。所述的稀土元素的盐为稀土元素的硫酸盐、硝酸盐、草酸盐或氯化物。

本发明优选以金属的氧化物或金属的盐中的一种和稀土元素的氧化物或稀土元素的盐中的一种共同作为掺杂物掺入磷酸锌钠基础材料中。

所述的高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将硝酸锌或硫酸锌加水至完全溶解；

(2)加入质量浓度为75％-85％的磷酸溶液，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.5-2∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为0.5-1.5mol/L后振荡10～15分钟，得混合物；将金属或稀土元素的氧化物和盐中的一种或多种作为掺杂物加入所述混合物中，所述掺杂物与锌离子的摩尔比为0.01-1.0∶100，经60-100KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)加入硝酸锌或硫酸锌物质的量1.5-3.0倍的无水碳酸钠，加热搅拌1.5～2h，搅拌速度为200-220r/min，搅拌温度为60-80℃；使得溶液中产生沉淀；

(4)对步骤(3)所得溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过5-8次蒸馏水洗涤，然后在温度为100-120℃条件下干燥1-1.5h；

(5)将干燥滤渣置于400-900℃煅烧，得高紫外及高红外反射材料。

稀土掺杂磷酸锌钠后，在煅烧过程中，稀土离子逐步渗入其结构中，更有利于阻止紫外及红外光波的吸收与穿透，从而提高其紫外及红外反射率。金属盐或氧化物掺杂磷酸锌钠基材后，在获得多种颜色的同时，仍保持其高紫外及高红外反射性能。

与现有高紫外反射材料和高红外反射材料相比，本发明具有下述优点：

(1)本发明所得材料同时具有高紫外及高红外反射的性能。能够反射掉高热量的近红外光，也能反射掉对人体皮肤和组织有害的紫外光，能够达到既节能又环保的效果。

(2)本发明的制备工艺流程简便，原料常见，合成设备要求简单，成本较低，安全环保。

(3)所得材料颜色可以通过掺杂物种类的改变以及制备工艺参数的改变制得不同颜色的材料，且能保持高的红外反射率。

(4)在紫外处最高能够达到90％-105％的紫外反射率，且该材料性能稳定、无毒无害，具有更大的应用前景。

(5)本发明所制备的材料在800-2000nm红外波长的反射率为110％-120％，2000-2500nm红外波长的反射率为130％-150％，(均以硫酸钡为基准反射率100％)。太阳光50％的能量集中在近红外区，提高近红外反射率具有重要的实际意义。

具体的实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但是本发明的实施例并不限于此。

实施例1

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将1份硝酸锌用水溶解；

(2)加入质量浓度为85％的磷酸溶液，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为2.0∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为1mol/L，振荡15分钟，然后加入硫酸铜和氧化镧作为掺杂物，加入的硫酸铜及氧化镧与Zn²⁺摩尔比分别为0.1∶100和0.05∶100。在100KHz超声作用下至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硝酸锌物质的量2倍的无水碳酸钠，加热搅拌2h，搅拌速度为220r/min，搅拌温度为80℃，使得溶液中产生沉淀；

对步骤(3)所得溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过8次蒸馏水洗涤，然后进行1.0h干燥，干燥温度为120℃。

将干燥滤渣置于800℃煅烧，可得黑色的高紫外及高红外反射材料。

以硫酸钡为基准反射率100％，经检测，该实施例所得高紫外及高红外反射材料用紫外-红外测试仪检测，并以硫酸钡为基准反射率100％，用球积分法获得测试结果，该材料的紫外反射率为92％，800-2000nm红外波长的反射率为108％，2000-2500nm红外波长的反射率为132％。而目前较好的红外反射材料二氧化钛在同条件下测试结果为紫外反射率为22％，800-2000nm红外波长的反射率为74％，2000-2500nm红外波长的反射率为72％。

与现有高紫外反射材料和高近红外反射材料相比，本实施例所制得的材料同时具有高紫外及高近红外反射的性能。能够反射掉高热量的近红外光，也能反射掉对人体皮肤和组织有害的紫外光，能够达到既节能又环保的效果。另外材料的制备工艺流程简便，原料常见，合成设备要求简单，成本较低，安全环保。还可通过掺杂，获得深色材料而不会改变其红外反射特性。

该材料可应用于作节能环保涂料，陶瓷釉料和相关的薄膜材料。用相同的成膜材料，以本发明的高紫外高红外反射材料与二氧化钛分别制备两类涂料，以相同厚度分别涂刷在铝板表面，作隔热对比试验。照射4小时后，以本发明的高紫外高红外反射材料背面温度比二氧化钛涂料低6℃。可见本发明的高紫外高红外反射材料的隔热节能效果明显。

实施例2

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硫酸锌，并用水溶解；

(2)加入质量浓度为75％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.5∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为0.5mol/L，振荡10分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比分别为0.1∶100的硝酸铜及0.05∶100的氧化钇作为掺杂物加入该溶液中，60KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硫酸锌物质的量2.5倍的无水碳酸钠，加热搅拌2.0h，搅拌速度为200r/min，搅拌温度为60℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过5次蒸馏水洗涤，然后进行1h干燥，干燥温度为105℃。

(5)将干燥滤渣置于550℃煅烧，可得绿色的高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为93％，800-2000nm红外波长的反射率为112％，2000-2500nm红外波长的反射率为138％，(均以硫酸钡为基准反射率100％)。而目前比较好的红外反射材料二氧化钛在同条件下测试结果为紫外反射率为22％，800-2000nm红外波长的反射率为74％，2000-2500nm红外波长的反射率为72％，(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

实施例3

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硝酸锌，并用水溶解；

(2)加入质量浓度为80％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.8∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为1.5mol/L，振荡14分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比为0.02∶100的氧化镧作为掺杂物加入该溶液中，80KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硝酸锌物质的量2倍的无水碳酸钠，加热搅拌1.8h，搅拌速度为210r/min，搅拌温度为70℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过6次蒸馏水洗涤，然后进行1.2h干燥，干燥温度为110℃。

(5)将干燥滤渣置于500℃煅烧，可得白色高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为98％，800-2000nm红外波长的反射率为120％，2000-2500nm红外波长的反射率为145％，(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

实施例4

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硫酸锌，并用水溶解；

(2)加入在顾客浓度为75％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.8∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为0.8mol/L，振荡14分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比为0.01∶100的草酸镧作为掺杂物加入该溶液中，60KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硫酸锌物质的量1.5倍的无水碳酸钠，加热搅拌1.5h，搅拌速度为220r/min，搅拌温度为80℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过7次蒸馏水洗涤，然后进行1.3h干燥，干燥温度为110℃。

(5)将干燥滤渣置于600℃煅烧，可得白色高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为91％，800-2000nm红外波长的反射率为118％，2000-2500nm红外波长的反射率为139％，(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

实施例5

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硫酸锌，并用水溶解；

(2)加入质量浓度为85％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为2.0∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为1.2mol/L，振荡15分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比为1.0∶100的硝酸铈作为掺杂物加入该溶液中，80KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硫酸锌物质的量1.9倍的无水碳酸钠，加热搅拌2h，搅拌速度为210r/min，搅拌温度为80℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过8次蒸馏水洗涤，然后进行1.5h干燥，干燥温度为120℃。

(5)将干燥滤渣置于500℃煅烧，可得白色高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为94％，800-2000nm红外波长的反射率为120％，2000-2500nm红外波长的反射率为140％，(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

实施例6

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硝酸锌，并用水溶解；

(2)加入质量浓度为85％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.7∶1.0；将两者混合后并用水稀释后振荡15分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比分别为0.05∶100的氧化钇、0.10∶100的氧化镧及0.08∶100的氧化钴作为掺杂物加入该溶液中，90KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硝酸锌物质的量2.3倍的无水碳酸钠，加热搅拌2h，搅拌速度为220r/min，搅拌温度为80℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过8次蒸馏水洗涤，然后进行1.5h干燥，干燥温度为110℃。

(5)将干燥滤渣置于400℃煅烧，可得黑色的高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为92％，800-2000nm红外波长的反射率为120％，2000-2500nm红外波长的反射率为131％(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

实施例7

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硝酸锌，并用水溶解；

(2)加入质量浓度为75％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.9∶1.0；将两者混合后并用水稀释后振荡15分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比分别为0.06∶100的氧化铕、0.09∶100的草酸镧及0.10∶100的氧化钴作为掺杂物加入该溶液中，90KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硝酸锌物质的量2.2倍的无水碳酸钠，加热搅拌2h，搅拌速度为210r/min，搅拌温度为80℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过8次蒸馏水洗涤，然后进行1.5h干燥，干燥温度为110℃。

(5)将干燥滤渣置于800℃煅烧，可得黑色的高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为93％，800-2000nm红外波长的反射率为120％，2000-2500nm红外波长的反射率为130％(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

实施例8

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硝酸锌，并用水溶解；

(2)加入质量浓度为80％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为2.0∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为0.7mol/L，振荡15分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比为0.1∶100氧化铁作为掺杂物加入该溶液中，80KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硝酸锌物质的量2.1倍的无水碳酸钠，加热搅拌2h，搅拌速度为220r/min，搅拌温度为80℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过8次蒸馏水洗涤，然后进行1.5h干燥，干燥温度为110℃。

(5)将干燥滤渣置于450℃煅烧，可得红色的高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为93％，800-2000nm红外波长的反射率为112％，2000-2500nm红外波长的反射率为131％(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

实施例9

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硝酸锌，并用水溶解；

(2)加入质量浓度为85％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.6∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为0.9mol/L，振荡13分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比分别为1.0∶100氯化铁及0.5∶100的硫酸镧作为掺杂物加入该溶液中，60KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硝酸锌或硫酸锌物质的量2倍的无水碳酸钠，加热搅拌2h，搅拌速度为220r/min，搅拌温度为80℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过6次蒸馏水洗涤，然后进行1.5h干燥，干燥温度为120℃。

(5)将干燥滤渣置于600℃煅烧，可得粉红色的高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为94％，800-2000nm红外波长的反射率为115％，2000-2500nm红外波长的反射率为130％(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

实施例10

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硫酸锌，并用水溶解；

(2)加入质量浓度为85％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.5∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为1.3mol/L，振荡12分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比为1.0∶100硫酸铝作为掺杂物加入该溶液中，90KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硝酸锌或硫酸锌物质的量2倍的无水碳酸钠，加热搅拌2h，搅拌速度为220r/min，搅拌温度为80℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过8次蒸馏水洗涤，然后进行1.5h干燥，干燥温度为110℃。

(5)将干燥滤渣置于500℃煅烧，可得白色的高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为88％，800-2000nm红外波长的反射率为110％，2000-2500nm红外波长的反射率为130％(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

实施例11

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硝酸锌，并用水溶解；

(2)加入质量浓度为85％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.5∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为1.0mol/L，振荡10分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比为0.5∶100氯化镧作为掺杂物加入该溶液中，70KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硝酸锌物质的量1.8倍的无水碳酸钠，加热搅拌2h，搅拌速度为220r/min，搅拌温度为80℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过8次蒸馏水洗涤，然后进行1.5h干燥，干燥温度为110℃。

(5)将干燥滤渣置于500℃煅烧，可得白色的高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为95％，800-2000nm红外波长的反射率为116％，2000-2500nm红外波长的反射率为139％(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

实施例12

一种高紫外及高红外反射材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取1份硝酸锌，并用水溶解；

(2)加入质量浓度为85％的磷酸，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.5∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为1.2mol/L，振荡10分钟，然后将与Zn²⁺摩尔比为0.15∶100碳酸钴作为掺杂物加入该溶液中，70KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)再加入硝酸锌物质的量2.0倍的无水碳酸钠，加热搅拌2h，搅拌速度为200r/min，搅拌温度为60℃。使得溶液中产生沉淀；

(4)对溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过8次蒸馏水洗涤，然后进行1.5h干燥，干燥温度为120℃。

(5)将干燥滤渣置于600℃煅烧，可得黑色的高紫外及高红外反射材料。

该材料的紫外反射率为93％，800-2000nm红外波长的反射率为112％，2000-2500nm红外波长的反射率为135％(均以硫酸钡为基准反射率100％)。

Claims (6)

1.一种高紫外及高红外反射材料，其特征在于：该材料以锌源、磷酸和无水碳酸钠为原料构成出磷酸锌钠基础材料，以金属和稀土元素的氧化物及其盐的一种或者多种作为掺杂物掺入磷酸锌钠基础材料中，制备出高紫外及高红外反射掺杂磷酸锌钠材料；

以硫酸钡为基准反射率100％，该高紫外及高红外反射材料的紫外反射率为90％-105％，800-2000nm红外波长的反射率为110％-120％，2000-2500nm红外波长的反射率为130％-150％；

所述锌源为硝酸锌或硫酸锌；所述金属为铜、铁、铬、铝、锰，钴，镁或锡；所述稀土元素为镧、铈、铷、镨、镝、镱、铕或钇。

2.权利要求1所述的高紫外及高红外反射材料，其特征在于：所述的金属氧化物为氧化铜、氧化铁、氧化铬、氧化铝、氧化锰、氧化钴、氧化镁和氧化锡。

3.权利要求1所述的高紫外及高红外反射材料，其特征在于：所述的金属的盐为金属元素的硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、草酸盐及氯化物。

4.权利要求1所述的高紫外及高红外反射材料，其特征在于：所述的稀土元素氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化铷、氧化镨、氧化镝、氧化镱、氧化铕或氧化钇；所述的稀土元素的盐为稀土元素的硫酸盐、硝酸盐、草酸盐及氯化物。

5.权利要求1所述的高紫外及高红外反射材料，其特征在于：以金属的氧化物或金属的盐中的一种和稀土元素的氧化物或稀土元素的盐中的一种共同作为掺杂物掺入磷酸锌钠基础材料中。

6.权利要求1所述的高紫外及高红外反射材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将硝酸锌或硫酸锌加水至完全溶解；

(2)加入质量浓度为75％-85％的磷酸溶液，控制PO₄ ^3-与Zn²⁺的摩尔比为1.5-2∶1.0；混合后用水稀释至Zn²⁺浓度为0.5-1.5mol/L后振荡10～15分钟，得混合物；将金属或稀土元素的氧化物和盐中的一种或多种作为掺杂物加入所述混合物中，所述掺杂物与锌离子的摩尔比为0.01-1.0∶100，经60-100KHz超声振荡至掺杂物粉体溶解；

(3)加入硝酸锌或硫酸锌物质的量1.5-3.0倍的无水碳酸钠，加热搅拌1.5～2h，搅拌速度为200-220r/min，搅拌温度为60-80℃；使得溶液中产生沉淀；

(4)对步骤(3)所得溶液过滤，得到沉淀滤渣，并经过5-8次蒸馏水洗涤，然后在温度为100-120℃条件下干燥1-1.5h；

(5)将干燥滤渣置于400-900℃煅烧，得高紫外及高红外反射材料。