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中国陶瓷2025年第12期:NHSG法制备Ni-Ba共掺杂型硅酸锌锶色料及呈色机理研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘威;洪瑶;余辉;桑月侠;陈思雨;

单位:景德镇学院;

摘要:硅酸锌锶(Sr_2ZnSi_2O_7)材料因其可调控的光学特性在功能材料领域备受关注,但其作为色料基体的应用尚不多见,且传统合成方法存在合成温度高、晶相纯度低等问题。本研究采用非水解溶胶±凝胶法(NHSG),通过优化乙二醇/乙醇溶剂比(4∶1, v/v)及热处理温度(1200℃),成功制备了高纯单相Ni-Ba共掺杂Sr_2ZnSi_2O_7色料。研究表明,单独引入时Ni~(2+)进入晶格取代Zn~(2+),并形成四配位(主)与五配位(次)的多面体结构,在0.3掺杂量时色度值最佳(L~*62.15、a~*15.06、b~*-17.94),呈现显著紫色调。进一步引入Ba~(2+)共掺杂(0.2~1.8)可调控色域从粉紫至紫红,并在掺杂量1.6时生成Ba_2ZnSi_2O_7第二晶相。此外,XRD精修结果表明Sr_2ZnSi_2O_7基体结构对Ni~(2+)掺杂存在自适应调节机制,这为多元共掺杂硅酸盐色料的色域拓展提供了更多可能。

关键词:非水解溶胶-凝胶法;;镍-钡共掺杂;;硅酸锌锶;;紫色调

基金资助:江西省教育厅科技项目(GJJ2202421);; 景德镇学院校级课题(2023xjkt-06);; 江西省社会科学基金2024年度项目(24YS11)