В работе под названием "Vanadium phosphates enable low-cost pearlescent pigment synthesis", опубликованной в Journal of Alloys and Compounds в ноябре 2024 года, описано создание доступных перламутровых пигментов на основе ванадиевых фосфатов без использования дорогих подложек.
Перламутр ценится с древности за неповторимые переливы и красоту. Натуральные жемчуга имеют многослойную структуру, где чередуются слои карбоната кальция (CaCO3) и белка, что придаёт им особые оптические свойства. Спрос на жемчуг стимулировал разработку перламутровых пигментов, но традиционные способы синтеза часто опираются на дорогие материалы и сложные химические процессы.
Повышенный интерес к более дешёвым решениям объясняется необходимостью доступной альтернативы классическим пигментам на основе слюды, которые требуют высоких затрат и специального оборудования. Перламутровые оттенки востребованы в косметике, автомобильной промышленности и декоративных покрытиях, где важно сократить расходы и упростить производство.
Ванадиевые фосфаты (VOPs) предоставили возможность отказаться от подложек: в основе лежит пластинчатая кристаллическая структура, дающая насыщенный цветовой эффект и стойкость пигментов в органических средах. Получающиеся частицы представляют собой однослойные кристаллы больших размеров, что обеспечивает глянцевую, переливающуюся поверхность. Низкая рабочая температура (около 120°C) упрощает процесс и делает его экологически безопасным.
Благодаря контролируемому росту пластин с высоким отношением сторон формируется ярко выраженный перламутровый эффект. Процесс масштабируем, не требует сложных реакционных условий и позволяет получать стабильно высокое качество пигментов.
Для управления размерами пластинок используется перекись водорода, позволяя добиваться различных степеней блеска: крупные частицы создают интенсивный жемчужный отлив, а более мелкие частицы дают мягкий сатиновый эффект. Такая гибкость снижает производственные издержки и даёт возможность точного подбора свойств материала.
Автор исследования Шу Ин (Shu Yin) отмечает: «С древних времен натуральные жемчуга ценились за их насыщенный цвет и роскошный блеск. Их уникальные оптические характеристики возникают благодаря слоистой структуре, состоящей из чередующихся слоев карбоната кальция (CaCO3) и белка».
Учёные планируют расширять цветовую палитру за счёт дополнительных примесей и тонкой настройки поверхностных особенностей частиц. Среди других задач – повышение стабильности пигментов и совершенствование гладкости слоя, чтобы внешне ещё больше приблизиться к природному перламутру.
Метод на основе ванадиевых фосфатов может полностью заменить существующие продукты на основе слюды, сделав процесс производства перламутровых пигментов дешевле и доступнее для массового применения. Расширение сферы использования таких материалов способно внести значительные изменения в индустрию декоративных покрытий и сместить фокус с дорогостоящих традиционных решений.
Изображение носит иллюстративный характер
Перламутр ценится с древности за неповторимые переливы и красоту. Натуральные жемчуга имеют многослойную структуру, где чередуются слои карбоната кальция (CaCO3) и белка, что придаёт им особые оптические свойства. Спрос на жемчуг стимулировал разработку перламутровых пигментов, но традиционные способы синтеза часто опираются на дорогие материалы и сложные химические процессы.
Повышенный интерес к более дешёвым решениям объясняется необходимостью доступной альтернативы классическим пигментам на основе слюды, которые требуют высоких затрат и специального оборудования. Перламутровые оттенки востребованы в косметике, автомобильной промышленности и декоративных покрытиях, где важно сократить расходы и упростить производство.
Ванадиевые фосфаты (VOPs) предоставили возможность отказаться от подложек: в основе лежит пластинчатая кристаллическая структура, дающая насыщенный цветовой эффект и стойкость пигментов в органических средах. Получающиеся частицы представляют собой однослойные кристаллы больших размеров, что обеспечивает глянцевую, переливающуюся поверхность. Низкая рабочая температура (около 120°C) упрощает процесс и делает его экологически безопасным.
Благодаря контролируемому росту пластин с высоким отношением сторон формируется ярко выраженный перламутровый эффект. Процесс масштабируем, не требует сложных реакционных условий и позволяет получать стабильно высокое качество пигментов.
Для управления размерами пластинок используется перекись водорода, позволяя добиваться различных степеней блеска: крупные частицы создают интенсивный жемчужный отлив, а более мелкие частицы дают мягкий сатиновый эффект. Такая гибкость снижает производственные издержки и даёт возможность точного подбора свойств материала.
Автор исследования Шу Ин (Shu Yin) отмечает: «С древних времен натуральные жемчуга ценились за их насыщенный цвет и роскошный блеск. Их уникальные оптические характеристики возникают благодаря слоистой структуре, состоящей из чередующихся слоев карбоната кальция (CaCO3) и белка».
Учёные планируют расширять цветовую палитру за счёт дополнительных примесей и тонкой настройки поверхностных особенностей частиц. Среди других задач – повышение стабильности пигментов и совершенствование гладкости слоя, чтобы внешне ещё больше приблизиться к природному перламутру.
Метод на основе ванадиевых фосфатов может полностью заменить существующие продукты на основе слюды, сделав процесс производства перламутровых пигментов дешевле и доступнее для массового применения. Расширение сферы использования таких материалов способно внести значительные изменения в индустрию декоративных покрытий и сместить фокус с дорогостоящих традиционных решений.
