胡飞阳,李月明,王竹梅,沈宗洋,洪燕
(1. 景德镇陶瓷大学 材料科学与工程学院,江西 景德镇 333403;2. 中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室,
江西 景德镇 333403;3. 江西省能量存储与转换陶瓷材料工程实验室,江西 景德镇 333403)
摘 要:采用共沉淀法并根据摩尔比n(Ba)/n(Ce1-xNdx) = 0.1 (x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.10)制备Ba2+-Nd3+共掺杂的γ-Ce2S3(缩写为γ-[Ba, Nd]-Ce2S3)大红色料。以CS2为硫源在850 ℃下煅烧150 min,所得硫化产物为γ-[Ba, Nd]-Ce2S3(简写为S.Ndx),系统研究了Nd3+掺杂量对S.Ndx物相组成、色度及Ba2+-Nd3+共掺杂对于S.Ndx抗氧化性能的影响,并运用FE-SEM、EDS、XRD、HR-TEM、UV-vis、CIELAB比色法以及TG-DSC等测试手段对S.Ndx进行表征分析。研究结果表明,当x在0 mol-0.10 mol范围内变化时,在850 ℃下便可以得到纯γ相的S.Ndx。随着Nd3+含量的增加,S.Ndx的禁带宽度从2.06 eV增加到2.14 eV,使色料颜色从红色变成橙红色,其色度值从L* = 32.95、a* = 30.39、b* = 24.34 (S.Nd0.00)增加到L* = 34.89、a* = 37.91、b* = 38.19(S.Nd0.05),随后有所降低,这表明Ba2+-Nd3+共掺杂可以有效地提高色料的色度值,将S.Nd0.05样品在440 ℃的空气气氛中保温10 min,处理后仍显示纯γ相,并表现出较好的色度(L* = 22.31、a* = 23.87、b* = 27.62),这表明Ba2+-Nd3+共掺杂可有效提高γ-[Ba, Nd]-Ce2S3的抗氧化性能。
关键词:γ-Ce2S3;大红色料;共沉淀法;Ba2+-Nd3+共掺杂