稀土颜料来了！色彩艳丽又环保

  

  色彩艳丽的玩具、印刷精巧的包装……这些咱们日常触摸的物品，尽管看起来赏心悦目，但其间一些工业颜料为了坚持色彩耐久鲜亮，或许会含有少数铅、镉、汞等重金属。假如长时间很多触摸，或许会对健康带来必定影响。

  我国科学家的一项作用，将霸占这一职业难题。日前，国家要点研制方案“物态调控”要点专项项目首席科学家、国家高层次人才方案科学技能创新领军人才、大连民族大学教授董斌团队成功研制出新新一代环保颜料，它彻底不含有毒重金属，却具有更艳丽的色彩和更低的本钱。

  传统无机颜料虽色彩安稳，却难以脱节“有毒”的缺点。即使选用包覆技能，仍难以彻底根绝重金属在特定环境下溶出，从而经过触摸、吸入或误食进入人体，腐蚀神经、造血体系和肾脏。面对这一全球性难题，董斌团队安身我国稀土资源优势，另辟蹊径挑选“宽带隙基质+稀土掺杂”的技能道路，经过精准调控稀土离子的光学行为，完成了绿、黄、橙、红四大色系的高饱和度呈色。它不只色彩“能打”，更具有耐高温、抗老化、色牢度强等概括功能。

  “咱们团队原本是做稀土根底研讨的，与颜料研制看似毫不相干。”团队核心成员罗昔贤回忆说。彼时，团队在收拾稀土运用文献时发现，传统无机颜料职业正面对一个难以谐和的对立：大多数艳丽的黄—红系颜料都依靠重金属化合物。这些物质虽上色作用优异，却具有强毒性和积蓄性。

  “红铅矿、朱砂、铬黄这些传统颜料，在制备和运用的进程中会继续开释有毒元素。”罗昔贤解释道，这些窄带隙资料存在毒性高、安稳性缺乏等固有缺点，且品种极为稀疏，寻觅新的低毒高艳上色资料成为职业难题。

  一次偶尔的实验调查，让团队看到了打破的期望。“咱们在研讨稀土离子光学特性时发现，某些稀土离子的跃迁具有共同的宽吸收特性，这与颜料的显色原理高度契合。”罗昔贤说，我国是稀土资源大国，具有丰厚的稀土储藏，为研制低本钱环保颜料供给了得天独厚的资源根底。

  “已然稀土离子能完成显色，又能避开重金属毒性，为啥不试试用稀土研制新式颜料？”这一主意让这支科研团队正式踏上了环保颜料的研制之路。

  项目发动之初，团队面对着技能瓶颈难打破、相关科研设备无法保证等多重应战。7名核心成员依据专业专长，分为了测验剖析、成果概括、设备保护等专项小组，形成了高效协同的作业机制。

  研制进程中，团队面对的最大应战，在于稀土离子光学行为的精准调控与色系饱和度的高效优化。硅铝酸盐在制备和运用的进程中对环境友好，契合抱负上色颜料要求。“硅铝酸盐资料结构改变丰厚，稀土离子掺杂后的晶格占位、能级跃迁规则难以掌握。”罗昔贤介绍，团队需要在不计其数种资料组合中挑选适宜的宽带隙基质。之后，他们再经过调整晶体场强度、添加共价性，以此处理资料因吸光才能弱、辐射跃迁搅扰导致呈色性随不同辐照环境动摇大，不能直接作为上色颜料运用的固有缺点。为了霸占这一难题，团队在实验室里度过了无数个不眠之夜。“仅稀土离子与基质资料的匹配实验，咱们就做了上千次。”罗昔贤说。

  在本钱操控方面，团队相同完成了打破。硅铝酸盐是地壳中储量最丰厚的矿藏之一，来历广泛且价格低。出产该颜料所需的稀土离子多为市场需求较小的元素，本钱优势明显。“这些资料的低本钱特性，加上规模化出产带来的边沿效益，让咱们有决心将价格较现有高端环保颜料下降60%以上。”董斌说。

  中国科学院院士徐红星点评：“新式稀土环保颜料的呈色战略打破了传统颜料的限制，其呈现及量产不只处理了传统颜料有毒性、环境污染等问题，还在安稳性和出产所带来的本钱上展现出明显优势，将引领下一代颜料技能。”

  在团队成员看来，新式环保颜料的遍及将推进整个颜料职业的技能革新，促进更多企业转向绿色出产，推进环保科技与实体经济深度交融。

  现在，团队现已完成了绿、黄、橙、红四大色系颜料的安稳产出，并与大连金普新区达到开始协作意向，经过校地协作树立500吨级实验出产线，完成量产。“下一步，咱们方案完成全色系掩盖。在运用性方面，将从修建外墙、跑道、陶瓷、汽车涂料等与民生严密相关的范畴切入，让‘无毒代替’走进一般消费品范畴。”董斌泄漏，团队还在探究稀土在X光检测等医疗范畴的运用研讨，尽力处理更多技能难题。