Открыватель синий пигмент делает ключевые предварительная конструкция для будущего прочный, яркие пигменты

Орегон государственный исследователь химии университета, которые вошли в историю десять лет назад со случайного открытия первого новый синий неорганический пигмент в более чем два столетия снова толкает вперед науку о цвете.

Анализ кристаллической структуры пигментов на основе hibonite, минерал встречается в метеоритах, Мас Субраманьян из ОГУ колледж науки открыло путь к разработке более пигментов, которые устойчивы, прочный и нетоксичный с яркими оттенками.

Результаты исследования, поддержанного Национальным научным фондом, было опубликовано в журнале Американского химического общества, САУ омега.

Он и его команда обнаружили YInMn голубой в 2009 году, когда они экспериментируют с новыми материалами, которые могут быть использованы в применениях электроники.

«Нам повезло в первый раз с YInMn синий, а теперь мы придумали некоторые принципы дизайна», — сказал Субраманьян.

На протяжении большей части истории человечества, люди во всем мире искали неорганические соединения, которые могут быть использованы, чтобы нарисовать предметы синего цвета, часто с ограниченным успехом. Большинство из них окружающей среды и долговечность вопросы.

«Большинство пигментов обнаружен случайно», — сказал Субраманьян. «Причина в том, что происхождение цвет материала зависит не только от химического состава, но и на сложные расположения атомов в кристаллической структуре. Поэтому кто-то должен сделать первый материал, то изучение его кристаллической структуры тщательно объяснить цвет».

Прежде чем YInMn синий, последний голубой открытие было на основе оксида кобальта алюминий, синий, синтезирован французским химиком в 1802 году. Синий кобальт остается доминирующим коммерческих пигмента из-за своей интенсивности окраски, простота синтеза и широкая применимость.

Его производство, однако, требует значительного количества ионов кобальта СО2+, это опасные для человека и окружающей среды.

Анализируя структуру hibonite-голубых пигментов, он был разработан так, чтобы соответствовать или превосходить кобальт синий-яркость, используя намного меньше вредных канцерогенных ионов кобальта, или заменить его целиком.

В hibonite основе пигменты являются более термически стабильны, чем сини кобальта из-за их более высокой подготовки температуры и оставаться неизменным конструктивно и оптически после воздействия сильной кислоты и щелочи.

Исследователи сообщают, что окиси, содержащие кальций, алюминий, титан вместе с кобальтом или никелем может трансформироваться в структуру, аналогичную hibonite, что позволяет для ряда синего цвета.

По сравнению с традиционными кобальт синий, новый синий можно «настроить» путем корректировки сколько кобальт (СО2+), никель (ni2 и+) и титана (турнира TI4+) помещаются в hibonite структуре три возможных «хромофор» средах; те части молекулы, которые определяют цвет, отражая некоторые длины волн света, при этом поглощая другие.

Это исследование показывает наличие хромофоров в «бипирамидальных форме тригональной среды», по существу состоящий из двух треугольных-основание пирамиды присоединился оснований — имеет решающее значение для улучшения цвета.

«Эта часть кристаллической структуры hibonite, как YInMn синий, позволяет яркий синий цвет с красноватым оттенком», — сказал Субраманьян. «В hibonite синий экспонаты лучше энергосберегающие, теплоотражающие свойства, чем традиционный синий кобальт из-за присутствия титана и меньше содержание кобальта.

«В природе, hibonite встречается только в метеоритах, которые были подвергнуты тысячи градусов температуры, когда они проходят через атмосферу Земли, поэтому логично, что структура очень стабильна», — добавил он. «Эти виды минеральной структуры, вероятно, в будущем для создания прочного и безопасного неорганических пигментов».

Определение основных структурных компонентов, необходимых для создания ярких цветов должно привести к сокращению времени между открытиями пигмента, сказал он, добавив, что наука не всегда следовали по предписанному пути.

«Исследования, как, когда вы отправляетесь в путешествие, чтобы увидеть что-то, и, может быть, когда вы добираетесь там, это не так интересно, вы думали, что это будет, но то, что вы видели по пути был более интересней, чем вы могли бы себе представить.»

сделать разницу: спонсорские возможности