色彩鮮艷的玩具、印刷精美的包裝……一些工業(yè)顏料為了保持顏色持久鮮亮,可能會(huì)含有少量鉛、鎘、汞等重金屬。即便采用包覆技術(shù),仍難以完全杜絕重金屬在特定環(huán)境下溶出,進(jìn)而通過(guò)接觸、吸入或誤食進(jìn)入人體,侵蝕神經(jīng)、造血系統(tǒng)和腎臟。
如今,這一難題即將被攻克。國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“物態(tài)調(diào)控”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目首席科學(xué)家、國(guó)家高層次人才計(jì)劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、大連民族大學(xué)教授董斌團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出全新一代環(huán)保顏料,以我國(guó)豐富的稀土資源為基礎(chǔ),通過(guò)“寬帶隙基質(zhì)+稀土摻雜”的創(chuàng)新路線(xiàn),實(shí)現(xiàn)了綠、黃、橙、紅四大色系的高飽和度呈色。
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團(tuán)隊(duì)核心成員羅昔賢回憶說(shuō),團(tuán)隊(duì)原本是做稀土基礎(chǔ)研究的。一次偶然的實(shí)驗(yàn)觀(guān)察讓團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),稀土離子既能實(shí)現(xiàn)顯色,又能避開(kāi)重金屬毒性。于是,這支科研團(tuán)隊(duì)正式踏上了環(huán)保顏料的研發(fā)之路。
硅鋁酸鹽在制備和使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境友好,符合理想著色顏料要求。研發(fā)過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)面臨的最大挑戰(zhàn),在于稀土離子光學(xué)行為的精準(zhǔn)調(diào)控與色系飽和度的高效優(yōu)化。團(tuán)隊(duì)需要在成千上萬(wàn)種材料組合中篩選合適的寬帶隙基質(zhì)。為此,團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室里度過(guò)了無(wú)數(shù)個(gè)不眠之夜,僅稀土離子與寬帶隙基質(zhì)材料的匹配實(shí)驗(yàn)就做了上千次。
在成本控制方面,團(tuán)隊(duì)同樣實(shí)現(xiàn)了突破。硅鋁酸鹽是地殼中儲(chǔ)量最豐富的礦物之一,來(lái)源廣泛且價(jià)格低廉。生產(chǎn)該顏料所需的稀土離子多為市場(chǎng)需求較小的元素,成本優(yōu)勢(shì)明顯。
目前,團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了綠、黃、橙、紅四大色系顏料的穩(wěn)定產(chǎn)出,并與大連金普新區(qū)達(dá)成初步合作意向,通過(guò)校地合作建立500噸級(jí)試驗(yàn)生產(chǎn)線(xiàn),實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
編 輯:車(chē)曉丹
美 編:呂學(xué)琦
責(zé) 編:宋子光
信 源:科技日?qǐng)?bào) 大連民族大學(xué)

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