铁离子掺杂对铜铬黑颜料呈色性能的影响

作者：白明敏; 李伟信; 王少华; 李歆玮; 王钦瑜; 汪永清^*

来源：人工晶体学报, 2021, 50(06): 1123-1130.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2021.06.011

• CuCr_(2-x)Fe_xO_4
• 黑色颜料
• Fe~(3+)掺杂
• 尖晶石结构
• 呈色性能

为改善CuCr2O4黑色颜料呈色性能,将Fe3+掺杂进入CuCr2O4晶体中,采用共沉淀法制备CuCr2-xFexO4(x=0,0.04,0.05,0.06,0.07),并对所制备样品进行TG-DTA、XRD、SEM、Raman、XPS、UV-Vis吸收光谱和色度值的测试与表征。结果表明,Fe以三价态固溶进入Cr3+位置,未出现杂质相,得到的CuCr2-xFexO4晶粒细小、分散均匀。Fe3+掺杂可减小CuCr2O4的禁带宽度,从1.25 eV减小到1.08 eV,禁带宽度的减小是由于2p(O2-)→3d(Fe3+)和Fe3+的d-d(6A1g→4T1g和6A1g→4T2g)电荷跃迁引起的。禁带宽度的减小使得黑色颜料对可见光(380～780 nm)的吸收率提高,L*值减小,呈现出良好的黑度。得到的最佳黑色颜料为CuCr1.95Fe0.05O4,L*=17.63,a*=-0.77,b*=-1.61。

• 单位
  景德镇学院; 景德镇陶瓷大学