CN114644837A - 一种高近红外反射稀土多彩颜料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料及其制备方法和应用，所述颜料的颜色多样且鲜艳，且颜料中不含重金属，安全环保。同时本发明的颜料样品在波长为1100nm处的近红外反射率均高达95‑98％。其中LiCe(MoO4+δ)2颜料的平均近红外反射率高达95.28％，近红外太阳能反射率也高达95.02％，且该颜料展现出良好的黄色度(b*＝75.08)；且在红外灯辐射下，LiCe(MoO4+δ)2颜料比商业用氧化铁黄颜料显现出更高的近红外反射性能。本发明所制得的颜料多彩的颜色和高近红外反射性能给人们提供了视觉享受并展现出较高的能源节约潜能。

Description

一种高近红外反射稀土多彩颜料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及无机氧化物颜料技术领域，尤其涉及一种高近红外反射的 LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)多彩颜料及其制备方法和应用。
背景技术
随着城市人口爆炸式的增长和城市建筑物的拔地而起，致使空气气流不易流通，因此大量的太阳能辐射能量会被建筑物及其表皮吸收，从而使周围环境温度急剧上升，而大量热量的不断累积将形成所谓的“热岛效应”。据文献报道，“热岛效应”会导致城市中心的温度比周围区域的温度要高3-5℃。因此，为了降低城市中心温度，额外的能源消耗将必不可少。为了响应可持续发展策略，解决能源危机，能源经济的观念将显得尤为突出。因此，如何使用更少的资源实现同等降温效果将成为新的挑战。
最近，研究者报道了一系列能缓解城市“热岛效应”的多彩建筑涂料，包括一些作为冷材料的高近红外反射无机颜料，上述颜料能够减少太阳能的吸收并反射大部分的近红外光，从而达到隔热的效果。有测试结果显示，将相似颜色的颜料涂敷在面积相同的房子表皮，涂敷近红外反射颜料比涂敷传统颜料的房子表皮温度要低10℃左右。虽然白色颜料拥有更好的近红外反射效率，但是受限于人们的审美眼光，人们更期待多彩的颜料。因此，有必要去开发一种多彩的高近红外反射颜料。
为了开发一个能够多样选择的颜色且具有高近红外反射性能的颜料体系，无机颜料成为了研究者的一个焦点。无机颜料因其较好的物理和化学稳定性以及色彩多样性被广泛的使用在建筑材料、涂料、塑料、车辆和油墨等上面。然而，一些商业的无机颜料中包含了重金属元素，比如：铬、镉、铅、钴等元素，这些元素会对人类身体健康产生危害。因此，阻碍了无机颜料的可持续发展道路。当今社会，环境安全和绿色发展成为了世界可持续发展的一个重要主题，只有处理好环境问题才有可能发展经济。因此，更多研究者旨在环境友好型的高近红外反射的无机多彩颜料的研究。
目前文献中，无机颜料报道最多的是黄色颜料，如Rao P.P已经报道了很多 BiVO4体系(BiVO4-CaMoO4，(LiLaZn)1/3MoO4-BiVO4，Li0.1RE0.1Bi0.8Mo0.2V0.8O4) 的亮黄色颜料，上述颜料能够很好的替代重金属颜料。另外，环境友好型绿色颜料如(R1-xR'x)2Cu2O5也被开发出来，又如韩爱军等人合成了大红色的 mica/γ-Ce2-xYxS3高近红外反射颜料，上述颜料都具有环境友好且色彩鲜艳等优点。有趣的是，稀土是一种绿色环保的显色剂，被广泛使用在高近红外反射颜料中，如Pr，Tb掺杂La2Ce2O7砖红色颜料；Y2Ce2O7基和Sm2Ce2O7基黄色颜料等，这些环境友好型高近红外反射稀土无机颜料能够服务可持续发展道路。然而，上述高近红外反射的无机多彩颜料仍存在以下问题:①一些颜料中存在重金属元素；②颜料的色彩不够鲜艳；③颜料的近红外反射率不高。因此，如何开发颜色鲜艳、近红外反射性能好且不含重金属元素的高近红外反射多彩颜料成为亟待解决的技术问题。
发明内容
为了改善上述技术问题，本发明提供一种高近红外反射稀土多彩颜料，所述多彩颜料的化学通式为：LiRE(MoO4+δ)2，其中：RE选自Ce，Pr，Nd，Er中的至少一种。
根据本发明的实施方案，所述高近红外反射稀土多彩颜料的颗粒粒径为 2～10μm，优选为3～8μm。
根据本发明的实施方案，所述高近红外反射稀土多彩颜料在波长为1100nm 处的近红外反射率高达95-98％。
根据本发明的实施方案，所述多彩颜料LiRE(MoO4+δ)2由包括Li源、RE源和Mo源的原料经固相烧结法制备得到。
根据本发明的实施方案，所述Li源由含Li元素的化合物提供；例如，由含Li 元素的碳酸盐、氧化物、氯化物、硝酸盐和硫酸盐中的至少一种提供；优选由含Li元素的碳酸盐提供。
根据本发明的实施方案，所述RE源由含RE元素的化合物提供；例如，由含 RE元素的碳酸盐、氧化物、氯化物、硝酸盐和硫酸盐中的至少一种提供；优选由含RE元素的氧化物提供。
根据本发明的实施方案，所述Mo源由含Mo元素的化合物提供；例如，由含 Mo元素的氧化物或水溶性钼盐提供；优选由Mo元素的氧化物提供。
根据本发明的实施方案，所述多彩颜料可以为LiCe(MoO4+δ)2、LiPr(MoO4)2、 LiNd(MoO4)2、LiEr(MoO4)2。
本发明中，由于Ce的价态同时存在+3和+4价，因此在多彩颜料的化学通式中采用δ以表示电荷平衡。
本发明还提供上述高近红外反射稀土多彩颜料的制备方法，包括如下步骤：
以Li源、RE源和Mo源为原料，按照化学式LiRE(MoO4+δ)2中各元素的化学计量比，采用固相烧结法，得到所述述高近红外反射稀土多彩颜料。
根据本发明的实施方案，所述Li源、RE源和Mo源具有如上文所述的含义。
根据本发明的实施方案，所述固相烧结法采用二级煅烧处理，一级煅烧温度为400～600℃，示例性为400℃、500℃、600℃，优选为600℃；一级煅烧时间为60～120min，示例性为60min、80min、90min、100min、120min，优选为100min；一级煅烧的升温速率均为1～10℃/min，示例性为1℃/min、5℃/min、10℃/min，优选为10℃/min。
二级煅烧温度为600～900℃，示例性为600℃、700℃、800℃、850℃、900 ℃，优选为800℃；二级煅烧时间为180～240min，示例性为180min、190min、 200min、220min、240min，优选为220min；二级煅烧的升温速率均为1～10℃/min，示例性为1℃/min、5℃/min、10℃/min，优选为5℃/min。
根据本发明的实施方案，所述一级煅烧处理前还包括研磨步骤。例如，所述研磨可以为湿磨或球磨；优选地，所述研磨的介质可以为丙酮、水和乙醇中的至少一种，优选为丙酮。优选地，所述研磨的时间为4～8h，例如4h、5h、6h、 8h。进一步的，所述研磨的转速为200-600rpn/min。
根据本发明的实施方案，所述制备方法还包括对研磨后的原料进行干燥的步骤。例如，所述干燥的温度为40～60℃，示例性为40℃、50℃、60℃，优选为 50℃。进一步的，所述干燥时间可以为0.5～2h，示例性为0.5h、1.5h、2h，优选为1h。
根据本发明的实施方案，所述二级煅烧处理后还包括研磨步骤，所述研磨后颗粒粒径为2～10μm，优选为3～8μm。
根据本发明的实施方案，所述制备方法包括如下步骤：按化学式 LiRE(MoO4+δ)2中各元素的化学计量比，分别称取含Li元素的化合物、含RE元素的化合物和含Mo元素的化合物，加入研磨介质进行研磨，然后干燥、煅烧处理，煅烧样品再次研磨以获得所述高近红外反射稀土多彩颜料。
本发明还提供上述高近红外反射稀土多彩颜料在建筑材料、涂料、塑料、车辆、船舶甲板、航空航天、油罐储罐和油墨等领域中的应用。
本发明的有益效果:
本发明制备了颜色多样且鲜艳的无机高近红外反射稀土颜料，所述颜料不含重金属，无毒无害，且环境友好。同时本发明所提供的每种颜色的颜料都具有较高的近红外反射性能，能广泛用于建筑外墙，船舶甲板，航空航天，油罐储罐等领域，既能满足人们对颜色的需求，又能作为凉爽材料。
附图说明
图1中(a)为LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品的XRD图谱；图1 中(b)为LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品在衍射角2θ为28.3-30.0°的放大图。
图2为LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品的扫描电子显微镜图。
图3为LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品的紫外-可见漫反射光谱图。
图4为LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品K-M关系曲线。
图5为LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品的样品照片。
图6为LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品的近红外反射率光谱图。
图7为LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品的近红外太阳能反射光谱图。
图8为商业氧化铁黄和LiCe(MoO4+δ)2颜料的红外热成像图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
本发明以下实施例中，氧化铈，氧化谱，氧化钕，氧化饵，纯度都为99.99％，均购买于赣州湛海新材料科技有限公司。
碳酸锂(99.99％)，三氧化钼(99.9％)购买于上海阿拉丁试剂有限公司。所有的试剂都没有进一步的提纯。
采用日本理学X射线衍射仪分析合成样品的结构特点，扫描范围为：10°-80°，扫描速度：10°/min，步长：0.02°/s，操作电压和电流分别为40KV和15mA。样品的表面形貌的测试采用了Hitachi日立SU1510扫描电镜进行表征。
采用了美国安捷伦5000的紫外-可见-近红外分光光度计测定颜料的近红外反射性能，参比白板为聚四氟乙烯(PTFE)，粉末样品装入透明的容器中进行测试，在200nm-2500nm的范围内以1nm的步长进行测量。根据美国材料与化学测试协会(ASTM)制定的G173-03标准计算太阳反射率(R*)，计算公式为:
Figure BDA0002846434350000061
式中r(λ)和i(λ)分别表示样品在波长λ处的反射率及标准辐射强度(W·m-2·nm-1)。
根据公式E(eV)＝h·c/λ＝1239(eV·nm)/λ(nm)计算样品的禁带宽度，λ是样品在反射光谱200nm-800nm处的吸收限。
采用了杭州CS-580A分光测色仪对颜料样品的颜色坐标进行记录，灯源为 CLEDs，根据国际照明委员会(CIE)的CIE1976-L*a*b*色度系统规定，L*值表示样品的亮度，取值范围从0(黑色)到100(白色)，其中a*表示颜料的红绿色性质，取值范围为-128到128，负值a*表示绿色，正值表示红色；b*值表示颜料的蓝黄性质，取值范围为-128到128，负值b*表示蓝色，正值表示黄色，除了Lab值，通常情况下还会用参数C*来表示颜料的色彩饱和度，C*的计算公式为: C*＝[(a*)2+(b*)2]1/2。
实施例1-4：LiRE(MoO4+δ)2高近红外反射稀土多彩颜料的制备
实施例1-4采用固相烧结法合成，各实施例之间的区别在于原料种类和用量。
表1列出了各实施例中所用原料的种类和用量。
LiRE(MoO4+δ)2高近红外反射稀土多彩颜料的制备方法，具体步骤为：
按化学式LiRE(MoO4+δ)2中各元素的化学计量比，分别称取含Li元素的化合物、含RE元素的化合物和含Mo元素的化合物，加入丙酮进行研磨直到丙酮大部分挥发(粉末不潮湿)，然后于50℃干燥1h，再放入马弗炉进行煅烧处理，煅烧条件为：先10℃/min升温至600℃，600℃保温100min，然后再5℃/min升温至 800℃，并于800℃保温220min。煅烧样品再次研磨以获得所述高近红外反射稀土多彩颜料。
表1实施例1-4制备参数
实施例 多彩颜料化学式 Li<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>(g) MoO<sub>3</sub>(g) 氧化稀土(g)
实施例1 LiCe(MoO<sub>4+δ</sub>)<sub>2</sub> 1 7.792 4.6587(CeO<sub>2</sub>)
实施例2 LiPr(MoO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> 1 7.792 4.6078(Pr<sub>6</sub>O<sub>11</sub>)
实施例3 LiNd(MoO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> 1 7.792 4.5538(Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)
实施例4 LiEr(MoO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> 1 7.792 5.1768(Er<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)
图1中(a)是实施例1-4制得的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料样品的XRD图谱。从图中可以看出，所有的样品都有相似的结构和晶型，主要的衍射峰都清晰可见，且所有的特征峰表明样品是空间群为I41/a(88)的白钨矿结构(JCPDSNo:84-0539)。另外，对比卡片发现 LiCe(MoO4+δ)2衍射曲线上出现小杂峰，这可以归因于CeO2。以上结果表明，本发明通过将各原材料混合后经二级煅烧处理后形成了完整的固溶体。图1中(b) 是实施例1-4制得的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料样品衍射角在2θ为28.3°到30°区间的放大效果，其中，虚线是峰偏移方向的一个参照。由图中结果可以看出，峰是往高角度方向偏移，这是由稀土离子的半径所决定的，比如Er离子有最小的半径，所以偏移量最大。
采用扫描电子显微镜(SEM)对实施例1-4制得的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce， Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料样品的形貌以及颗粒大小分别进行表征分析，结果如图2所示。从图2中结果可以看出，本发明实施例1-4制得的 LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品均呈现出不规则的形状，基本都是块状。其中LiCe(MoO4+δ)2样品的颗粒尺寸大约2μm，而其他三个样品的颗粒大小为2-10μm。
图3为实施例1-4制得的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料样品的紫外-可见漫反射光谱图，图4为实施例1-4制得的 LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料样品K-M值与波长之间的关系曲线，切线与横轴的交点表示样品在可见光的吸收限，根据吸收限能计算出样品的禁带能量E(eV)(计算公式为：E(eV)＝h·c/λ＝1239 (eV·nm)/λ(nm))，结果如表2所示。从图中可以看出，由不同的稀土元素(RE＝Ce， Pr，Nd，Er)制得的高近红外反射稀土多彩颜料样品的曲线出现不同的复杂吸收峰。对于LiCe(MoO4+δ)2样品，由于Ce4+的4f和5d轨道没有电子，以及Mo6+的轨道也没有电子，所以不存在d-d跃迁和d-f跃迁，因此，在波长大约为536nm处的强吸收峰主要是O2P-Mo4d电荷转移引起的。对于LiPr(MoO4)2样品，在波长为325nm 处的强吸收是由于电荷转移从价带到导带转移引起的结果，除此在外还有一些强吸收峰可归因于Pr3+在4f2-4f15d1的电荷转移。吸收带在波长为450-500nm和 580-630nm处分别是由于3H4-3P2，3H4-3P1，3H4-3P0(upper)and 3H4-1D2和 3H6-3P0(lower)电子转移引起的强吸收。由于LiPr(MoO4)2在蓝色波长区域有微弱的吸收和红色波长区域有较强的吸收，所以，颜料的颜色为相对应的绿色。同时在330nm和395nm处没有强的吸收峰(Pr4+的特征峰)，因此证实了Pr离子在化合物通式中的价位为正三价。对于LiNd(MoO4)2样品，在波长为430nm的强吸收归因于Nd3+的4I9/2→2P1/2电荷转移，另外，存在四个吸收峰，分别为525nm、 590nm、680nm、750nm，它们的强吸收可以归因于原子内部的4f-4f电荷转移。相似地，LiEr(MoO4)2样品的各强吸收峰是由于Er3+的f-f电荷跃迁引起的。总而言之，不同的稀土元素的4f水平和禁带能量会使制得的高近红外反射稀土多彩颜料呈现不同的颜色性能。
本发明实施例1-4制得的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料样品的颜色坐标值和禁带能量结果如下表2所示。
表2.LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品的颜色坐标值和禁带能量
Figure BDA0002846434350000091
图5为本发明实施例1-4制得的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料样品的照片图，表2是各颜料的颜色坐标。其中，颜色坐标值是以CIE 1976L*a*b*色度系统来表现出来。如图5所示，本发明合成的 LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品呈现出4种不同的颜色，即橙黄色 (LiCe(MoO4+δ)2)，亮绿色(LiPr(MoO4)2)，浅紫色(LiNd(MoO4)2)和粉红色 (LiEr(MoO4)2)。对于LiCe(MoO4+δ)2样品，它有较优的黄色性能，黄色度b*值为75.08，远高于商用的BiVO4颜料的b*值，此外，它的a*值为25.90，表明颜料偏红，L*值为73.80，综合上述颜色坐标值，颜料所表现出来的色彩为橙黄色。对于LiPr(MoO4)2颜料，其L*值为90.90，表明具有较高的亮度，a*值和b*值分别为-15.66,34.5，综合上述颜色坐标值，颜料的颜色就表现出亮丽的浅绿色。同样地，LiNd(MoO4)2样品和LiEr(MoO4)2样品的颜色坐标也都与之颜料颜色相对应。本发明合成的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料样品多彩的颜色性能能够给人们提供视觉享受。
物体发热主要是因为近红外辐射的原因，因此，对颜料近红外性能的研究尤为重要。为了探究本发明LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料样品的近红外反射性能，分别对LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd， Er)样品的近红外反射性能进行测试，曲线图如图6所示。根据ASTM标准G173-03，LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)样品的近红外太阳能反射曲线如图7所示。表3中列出了各颜料的近红外反射率值和近红外太阳能反射率值。从图中可以得到，LiCe(MoO4+δ)2的平均近红外反射率为95.28％，说明这种颜料能够反射足够的太阳能，具有作为隔热材料的潜能。对比现有技术中相似的黄色颜料，本发明的LiCe(MoO4+δ)2近红外反射颜料的性能要高于现有技术中的黄色颜料。比如：(BiV)x(CaMo)1-xO4颜料(x＝0.2时，反射率为91％)、Sr2M1-xTbxO4(M＝Sn 和Zr)颜料(反射率为91-95％)、MgBi2-xYxO4颜料(反射率为90.5％)，尤其重要的是，本发明的LiCe(MoO4+δ)2近红外反射颜料的近红外反射率要显著高于目前商业化的氧化铁颜料的近红外反射率。对于LiPr(MoO4)2绿色颜料，其近红外太阳能反射率为82.62％，相比Y2BaCuO5(R＝50％)，Cr2O3(R＝64.84％)， Cr2O3-TiO2-Al2O3-V2O5(R＝49.9-82.8％)等颜料的反射率来说也具有较好的近红外太阳能反射率性能优势。此外，在波长为1100nm处，LiPr(MoO4)2绿色颜料的近红外反射率高达95.28％。而浅紫色颜料LiNd(MoO4)2和粉红色颜料LiEr(MoO4)2的平均近红外反射率分别为85.45％，88.90％，且在波长为1100nm处的反射率分别为98.39％，96.29％。综上所述，本发明的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd， Er)高近红外反射稀土多彩颜料具有作为隔热保温材料的潜能。
表3.LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)颜料样品的近红外和近红外太阳能反射率值
Figure BDA0002846434350000101
为了了解本发明制得的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料的红外反射性能，将商业化的氧化铁黄颜料(①)和实施例1制得的 LiCe(MoO4+δ)2颜料样品分别涂覆在10cm*8cm的镀锌板上，具体方法如下：
分别将氧化铁黄颜料(①)和实施例1制得的LiCe(MoO4+δ)2颜料和醇酸树脂均匀混合，且颜料样品和醇酸树脂的重量比大约为1:1，然后分别将混合后的浆料均匀的涂覆在镀锌板上，然后放在室温下进行干燥。干燥后放入红外箱体中用红外热成像仪uti320(UNI-T)进行红外辐射实验，调整为温度最高点模式对温度进行监测。其中，红外灯距离样品25cm，红外灯的功率为100W，波长为0.6-3μm, 峰值为1300nm，监测时间间隔为2min，分别记录了1min、3min、5min、7min镀锌片的温度差别。测试结果如图8所示。由图8中结果可以看出，温度最高点总是落在商业化的氧化铁黄镀锌板上，说明氧化铁黄镀锌板的温度要高于本发明合成的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射稀土多彩颜料样品，进而说明本发明合成的LiCe(MoO4+δ)2颜料样品比商业化氧化铁黄样品的红外反射率高。
综上所述，本发明提供了一种新型的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er) 环境友好型且具有高近红外反射性能的多彩颜料，其分别呈现橙黄色、亮绿色、浅紫色和粉红四种颜色。此外，本发明的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce，Pr，Nd，Er)高近红外反射多彩颜料样品在波长为1100nm处的近红外反射率高达95-98％。且 LiCe(MoO4+δ)2样品的平均近红外反射率和近红外太阳能反射率分别高达95.28％和95.02％，同时LiCe(MoO4+δ)2样品的黄色度b*值为75.08，说明其是一种优良的黄色颜料。红外辐射应用研究表明LiCe(MoO4+δ)2样品的近红外反射性能要高于商业化的氧化铁黄颜料。基于上述优异性能，本发明的LiRE(MoO4+δ)2(RE＝Ce， Pr，Nd，Er)高近红外反射多彩颜料具有作为冷材料的潜能，以响应可持续发展策略。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高近红外反射稀土多彩颜料，其特征在于，所述多彩颜料的化学通式为：LiRE(MoO4+δ)2，其中：RE选自Ce，Pr，Nd，Er中的至少一种。
2.如权利要求1所述的多彩颜料，其特征在于，所述高近红外反射稀土多彩颜料的颗粒粒径为2～10μm，优选为3～8μm。
优选地，所述高近红外反射稀土多彩颜料在波长为1100nm处的近红外反射率高达95-98％。
3.如权利要求1或2所述的多彩颜料，其特征在于，所述多彩颜料LiRE(MoO4+δ)2由包括Li源、RE源和Mo源的原料经固相烧结法制备得到。
优选地，所述Li源由含Li元素的化合物提供；例如，由含Li元素的碳酸盐、氧化物、氯化物、硝酸盐和硫酸盐中的至少一种提供；优选由含Li元素的碳酸盐提供。
优选地，所述RE源由含RE元素的化合物提供；例如，由含RE元素的碳酸盐、氧化物、氯化物、硝酸盐和硫酸盐中的至少一种提供；优选由含RE元素的氧化物提供。
优选地，所述Mo源由含Mo元素的化合物提供；例如，由含Mo元素的氧化物或水溶性钼盐提供；优选由Mo元素的氧化物提供。
4.如权利要求1-3任一项所述的多彩颜料，其特征在于，所述多彩颜料可以为LiCe(MoO4+δ)2、LiPr(MoO4)2、LiNd(MoO4)2、LiEr(MoO4)2。
5.权利要求1-4任一项所述的多彩颜料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
以Li源、RE源和Mo源为原料，按照化学式LiRE(MoO4+δ)2中各元素的化学计量比，采用固相烧结法，得到所述述高近红外反射稀土多彩颜料。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Li源、RE源和Mo源具有如权利要求1-3任一项所述的含义。
优选地，所述固相烧结法采用二级煅烧处理，一级煅烧温度为400～600℃；一级煅烧时间为60～120min；一级煅烧的升温速率均为1～10℃/min。
二级煅烧温度为600～900℃；二级煅烧时间为180～240min；二级煅烧的升温速率均为1～10℃/min。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述一级煅烧处理前还包括研磨步骤。例如，所述研磨可以为湿磨或球磨；优选地，所述研磨的介质可以为丙酮、水和乙醇中的至少一种，优选为丙酮。优选地，所述研磨的时间为4～8h，所述研磨的转速为200-600rpn/min。
8.如权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括对研磨后的原料进行干燥的步骤。例如，所述干燥的温度为40～60℃，所述干燥时间可以为0.5～2h。
优选地，所述二级煅烧处理后还包括研磨步骤，所述研磨后颗粒粒径为2～10μm，优选为3～8μm。
9.如权利要求5-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：按化学式LiRE(MoO4+δ)2中各元素的化学计量比，分别称取含Li元素的化合物、含RE元素的化合物和含Mo元素的化合物，加入研磨介质进行研磨，然后干燥、煅烧处理，煅烧样品再次研磨以获得所述高近红外反射稀土多彩颜料。
10.权利要求1-4任一项所述高近红外反射稀土多彩颜料和/或权利要求5-9任一项所述制备方法制得的高近红外反射稀土多彩颜料在建筑材料、涂料、塑料、车辆、船舶甲板、航空航天、油罐储罐和油墨等领域中的应用。
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