新しい環境調和型の黒色遮熱、赤色無機顔料の開発

新型环保黑色隔热罩及红色无机颜料的研制

• 批准号: 18J23369
• 负责人: 岡 亮平
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J23369/
• 关键词: 結晶場; d-d遷移; リートベルト解析; 光吸収; 色彩評価; 無機顔料; 環境調和型; 黒色遮熱顔料; 赤色; 日射反射率; 結晶構造; 発色機構; アルカリ土類金属; 複合酸化物

本研究は、新規な優環境型の黒色遮熱、赤色無機顔料を創製し、得られた顔料の発色機構や近赤外反射機構の解明を目指したものである。2019年度（2年目）の研究で、新規な赤色無機顔料の母材としてLi2MnO3を選択し、Li+サイトにNa+を固溶させることで、試料色が橙色から深紅色へと変化することを見出した。そこで2020年度（3年目）は、2年目の研究によって開発した(Li1-xNax)2MnO3（x = 0, 0.07）顔料について、リートベルト解析により結晶構造を精密化した。その結果、Li+サイトへのNa+の固溶により、Mn(2)-O間の平均結合距離は伸長し、[Mn(2)O6]八面体の歪みは大きくなることがわかった。これら[Mn(2)O6]八面体の立体構造の変化により、Mn4+のd-d遷移による光吸収帯が変化することで、試料の色調が変化することを明らかにした（ACS Omega, 2020, 5, 13108）。加えて、赤色と同じ暖色系の1つである黄色を呈する無機顔料として、Ca1-xEuxZrO3 (0 ≦ x ≦ 1)を開発した。X線光電子分光スペクトル解析及びリートベルト解析を行った結果、試料内にはEu2＋とEu3+が混在し、試料表面ではEu3+が、バルク領域ではEu2+がそれぞれ支配的に存在することを明らかにした。合成した試料の中で、Ca0.7Eu0.3ZrO3において、市販黄色顔料であるプラセオジムイエローに匹敵する黄色度（CIE L*a*b*表色系においてb* = +70.7）を実現した（ACS Omega, 2021, 6, 3411）。以上、本研究では、初年度から最終年度までに新規な環境調和型の赤色無機顔料および黒色遮熱顔料を開発するとともに、赤色と同じ暖色系である黄、橙色顔料の開発に成功した。

This study aims to create new environment-friendly black and red inorganic pigments, and to obtain new pigment emission mechanisms and near-red reflection mechanisms. 2019 (2 years) research, new regulations, red inorganic pigment base material selection, Li+ solution Na+ solution, sample color from orange to dark red, change, see In 2020 (3 years), the research on (Li1-xNax) 2MnO3 (x = 0, 0.07) pigment was carried out in order to refine the crystal structure. The results show that the average binding distance between Mn(2) and O is longer than that between Li+ and Na+.[Mn(2) O6] octahedra are distorted. The transformation of the cubic structure of [Mn(2) O6] octahedron, the d-d migration of Mn4+, the transformation of the absorption spectrum, and the transformation of the hue of the sample (ACS Omega, 2020, 5, 13108). Add red, yellow, inorganic pigment Ca1-xEuxZrO3 (0 ≤ x ≤ 1) X-ray photoelectron spectroscopy analysis and X-ray photoelectron spectroscopy analysis results show that Eu2 + and Eu3 + are mixed in the sample, Eu3 + is present on the surface of the sample, Eu2 + is present in the region dominated by Eu3 +, and Eu3 + is present in the sample. The yellow color (CIE L*a*b* = +70.7) of the synthetic sample, Ca0.7Eu0.3ZrO3, and commercial yellow pigment was achieved (ACS Omega, 2021, 6, 3411). In this study, the development of environmentally compatible red inorganic pigments and black thermal pigments was successfully carried out in the first year and the last year.

项目成果

Ca14Al10Zn6O35を母体とする新しい無機顔料

基于Ca14Al10Zn6O35的新型无机颜料

• 发表时间: 2018
• 作者: 岡 亮平;古鞘隆志;増井敏行
• 通讯作者: 増井敏行

Ce3+を発色源とする新しい無機顔料

以Ce3+为着色源的新型无机颜料

• 发表时间: 2018
• 作者: 岡 亮平;菖蒲優介;青山文哉;月森貴史;増井敏行
• 通讯作者: 増井敏行

Ta5+を固溶したBi2O3の合成と色彩評価

含Ta5+固溶体Bi2O3的合成及颜色评价

• 发表时间: 2018
• 作者: 菖蒲優介;岡 亮平;増井敏行
• 通讯作者: 増井敏行

Novel Environmentally Friendly Inorganic Orange Pigments Based on Ca14Al10Zn6O35

• DOI: 10.1246/cl.180744
• 发表时间: 2018-12-01
• 期刊: CHEMISTRY LETTERS
• 影响因子: 1.6
• 作者: Oka, Ryohei;Kosaya, Takashi;Masui, Toshiyuki
• 通讯作者: Masui, Toshiyuki

CaZrO3を母体とする優環境型黄色無機顔料

基于CaZrO3的环保黄色无机颜料

• 发表时间: 2021
• 作者: Oka Ryohei;Iwasaki Senri;Masui Toshiyuki;増井敏行;森本拓郎，皆川公平，岡 亮平，増井敏行;森本拓郎，皆川公平，岡 亮平，増井敏行;増井敏行;皆川 公平・西口 雄一・岡 亮平・増井敏行
• 通讯作者: 皆川 公平・西口 雄一・岡 亮平・増井敏行