掺杂铽的铈酸盐体系中具有高近红外反射率的可调色颜料在可持续节能应用中的研究

摘要： 通过传统陶瓷工艺，在掺杂铽的A2CeO4（A = Sr和Ba）体系中开发出从黄色到红色色调的可调色颜料。采用多种先进技术分析了所开发颜料的相纯度、化学氧化态、元素组成、形貌及光学性能。在Sr2-xCe0.6Tb0.4O4中用Ba替代会使吸收边轻微向长波方向移动，产生明亮的黄色至橙红色；而在Ba2Ce1-xTbxO4中用Tb替代则导致吸收边急剧向更长波长偏移，形成浓烈的红色调。化学氧化态分析表明，晶格膨胀引发的金属-金属电荷转移跃迁使两种体系中的Tb3+浓度发生改变。典型组分SrBaCe0.6Tb0.4O4（黄色；b* = 75.36，R = 91%）和Ba2Ce0.4Tb0.6O4（红色；a* = 30.09，R = 89%）展现出优异的显色性与反射特性。应用研究表明其在聚合物基体和混凝土板中均具有良好的着色效果及高太阳反射率。此外，这些颜料在酸/碱/潮湿环境中具有耐候性且热稳定性良好。这种兼具高太阳反射率的可持续环保型颜料组合物，凭借其色彩特性成为降低建筑冷却能耗的外墙涂料理想着色剂。