Pigmentos amarillo-rojos inorgánicos sin metales tóxicos

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Química Inorgánica La Química Inorgánica es la química inorgánica.
• Tecnología de pigmento Tecnología de pigmento.

Sus antecedentes:

• Los pigmentos inorgánicos son cruciales para colorear materiales procesados a altas temperaturas, especialmente en vidrios, esmaltes y cerámicas.
• Muchos pigmentos inorgánicos actuales contienen metales pesados o de transición, lo que plantea riesgos ambientales y para la salud, y los pigmentos a base de cadmio son una preocupación particular debido a la toxicidad del cadmio.
• Las regulaciones restringen cada vez más el uso de pigmentos de cadmio, impulsando la demanda de alternativas más seguras y de alto rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Identificar y evaluar nuevos pigmentos inorgánicos no tóxicos como sustitutos de los pigmentos a base de cadmio.
• Evaluar las características de rendimiento de estos nuevos pigmentos, incluyendo el color, la estabilidad y la aplicabilidad en entornos de alta temperatura.
• Demostrar una vía viable para reducir las emisiones de cadmio por el uso de pigmentos.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de soluciones sólidas basadas en perovskitas CaTaO2N y LaTaON2.
• Ajuste del color del pigmento ajustando la composición de las soluciones sólidas de perovskita.
• Evaluación de las principales propiedades del pigmento: brillo, intensidad de tinte, opacidad, dispersabilidad, resistencia a la luz y estabilidad térmica.

Principales resultados:

• Las soluciones sólidas de CaTaO2N y LaTaON2 demuestran un rendimiento comparable al de los pigmentos de cadmio en términos de brillo, fuerza de tinte, opacidad, dispersabilidad, resistencia a la luz y estabilidad térmica.
• El color de estos pigmentos de perovskita se puede ajustar efectivamente a través del espectro amarillo, naranja y rojo a través de simples modificaciones de composición.
• Todos los elementos constituyentes en el sistema de perovskita desarrollado se identifican como inofensivos.

Conclusiones:

• Los pigmentos inorgánicos a base de perovskita, específicamente las soluciones sólidas de CaTaO2N y LaTaON2, presentan una alternativa prometedora y intrínsecamente más segura a los pigmentos a base de cadmio.
• Este nuevo sistema de pigmentos ofrece un rendimiento comparable y colores sintonizables, abordando la necesidad de soluciones libres de cadmio en aplicaciones de alta temperatura.
• El desarrollo contribuye a reducir las emisiones ambientales de cadmio y mitigar las preocupaciones con respecto a la seguridad del pigmento.