铁酸锌颜料的合成与呈色性能研究分析开题报告

全文总字数：4082字

1. 研究目的与意义（文献综述）

铁系颜料包括铁红、铁黄、铁黑和铁棕等品种，它是一种产销量仅次于钛白粉的第二大无机颜料。其中，铁酸锌属于ab₂o₄型化合物，具有尖晶石型晶体结构，其性能优良，用途广泛。例如，铁酸锌具有烯类有机化合物氧化脱氢的催化性能，可用于高温煤气脱硫和丁烯氧化脱氢间；铁酸锌具有吸波特性，可作为军事用途中的隐形材料；铁酸锌还可以运用于防腐颜料，由于铁酸锌不含铅、铬等重金属，符合环保要求，且相对于锌铬黄、磷酸锌、三聚磷酸铝等其它类似产品的生产制备成本较低；最后，铁酸锌颜料由于具有较高的耐热稳定性，同时可以呈现红橙系列色调，也成为现在陶瓷装饰色料的研究热点之一。

铁酸锌颜料应用于陶瓷生产领域，主要是以陶瓷着色剂的形式引入的，如现今市场上所使用的“高温型铁红颜料”，实际上就是铁酸锌颜料。目前，氧化铁红在陶瓷行业的使用量已经达到了2万吨/年的规模。但是，氧化铁红在用于陶瓷着色时，由于其不耐热，在烧结温度达到800度以上时，便会发黑发暗，使烧出的陶瓷制品产品表面颜色发暗，影响产品的质量，而铁酸锌颜料可以作为较好的替代氧化铁红颜料使用的一个解决方案。但是，在铁酸锌颜料替代氧化铁红颜料的使用过程中，存在呈色不是很稳定的问题，铁酸锌颜料会呈现出红色-橙红色-黄色等的转变，因此，如何提高铁酸锌颜料在使用过程中的呈色稳定性一直是亟待解决的问题。

国内外科研工作者在提高铁酸锌颜料的呈色稳定性方面做了大量的工作，溶液共沉淀法就是铁酸锌颜料合成制备的一个重要研究方向。在制备耐热性铁酸锌颜料所采用的共沉淀法是通过在溶液中含有的两种或多种阳离子，它们以均相存在于溶液中，然后通过加入沉淀剂，发生化学沉淀反应后，可得到特定组成成分的均一的沉淀混合物，它是制备含有两种或两种以上金属元素的复合氧化物超细粉体的重要方法。采用共沉淀法的优点在于:其一是通过溶液中的各种化学反应直接得到化学成分均一的微纳米粉体材料，其二是容易制备粒度小而且分布均匀的微纳米粉体材料。本论文中拟采用溶液共沉淀法进行耐热型铁酸锌颜料的合成制备，通过改变合成条件反应温度及时间、促进剂用量、锌／铁元素比等工艺制备条件，利用色差分析、扫描电子显微镜、 红外光谱分析测试等测试手段，研究工艺制备条件对颜料呈色性能的影响，为解决铁酸锌颜料呈色稳定性问题提供参考。本论文符合相关社会、健康、安全、成本以及环境等要求。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题与社会、健康、安全以及环境等因素的关系；（2）采用溶液共沉法，进行耐热性铁酸锌颜料的合成制备。（3）改变合成条件反应温度及时间、促进剂用量、锌／铁元素比对铁酸锌颜料呈色性能的影响。（4）通过对比研究获得系列呈色的相应呈色样品，并对所制备的粉体样品采用xrd、色差分析、扫描电子显微镜、红外光谱分析测试等手段进行表征分析。（5）分析总结数据，撰写毕业论文。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-5周：按照设计方案，学习使用实验仪器，并开始制备样品。

第6-12周：采用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem) 、红外光谱、色度仪等测试手段对实验样品性能进行表征，对于测试所得到的数据进行理论分析，归纳总结相关规律。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨金林,刘继光,肖汉新,马少健.锌冶金副产铁酸锌颜料制备防腐涂料研究[j].矿产综合利用,2019，1:110-113.

[2] 张超智，蒋威，李世娟，徐洪飞，袁阳.海洋防腐涂料的最新研究进展[j].腐蚀科学与防护技术,2016,28(3):269-275..

[3] 许鸿雁，李春虎，梁美生，李彦旭，王志朝.铁酸锌高温煤气脱硫剂的制备及助剂的影响[j].太原理工大学学报,2002,33(4):357-360.