通过调整Ni2+协调环境来合理设计近红外反射颜料
Jiawan Wei1, Yi Wu1, Kangzhen Sun1
1College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, China.
Inorganic chemistry
|March 7, 2025
概括
研究人员开发了新的黄色和紫色无机颜料,具有高近红外 (NIR) 太阳反射率. 这些新型颜料有效降低表面温度,为减少城市热岛效应提供了可持续的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态化学 固态化学
- 颜色科学 颜色科学
背景情况:
- 无机颜料因其对环境的适应性而受到重视.
- 高反射近红外 (NIR) 颜料可以减轻城市热岛效应.
- 设计NIR反射色素缺乏系统的方法,通常依赖于偶然性.
研究的目的:
- 为了逻辑地设计新的NIR反射无机颜料.
- 基于Ni2+替代的黄色和紫色颜料的合成和特征.
- 评估它们的隔热性能和NIR太阳反射率.
主要方法:
- 固态合成LiMg1-xNixPO4和LiZn1-xNixPO4 (x = 0.02-0.12). 在固态合成过程中
- 使用X射线衍射进行结构分析,以确认Ni2+替代和细胞参数变化.
- UV-Vis-NIR光谱法用于研究颜色起源和NIR太阳反射率.
- 用于评估热性能的涂层应用.
主要成果:
- 通过在LiMgPO4和LiZnPO4矩阵中替换Ni2+成功合成黄色和紫色颜料.
- 结构研究证实了Ni2+在[NiO4]和[NiO6]协调环境中的融入.
- 光谱分析显示了由于Ni2+在不同晶体场中的过渡而导致的颜色变化.
- 与商业涂料相比,开发的颜料表现出极好的NIR太阳反射性和降低的表面温度.
结论:
- 证明了对NIR反射无机颜料的合理设计策略.
- 合成的含Ni2+的酸盐显示出热管理应用的巨大潜力.
- 这些颜料提供了一种可行的方法,通过增强太阳反射性来减少城市热岛效应.
