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domingo, fevereiro 23, 2025

Os fosfatos de vanádio permitem a síntese de pigmentos de baixo custo


Micrografia óptica de (a, c) VOP e (B, D) HVP. As amostras exibem partículas semelhantes a placas em camadas, que permitem que cores iridescentes fascinantes sejam visíveis em diferentes partículas e mesmo em diferentes regiões das mesmas partículas devido a múltiplas reflexões de luz. Crédito: Shu Yin et al.

Uma coisa que nunca vai sair de moda é a classe e a elegância de uma pérola. Para tentar recriar a rara beleza da pérola, é necessária uma alternativa de baixo custo para acompanhar a demanda dos consumidores

Graças à sua iridescência especial e beleza incomparável, as pérolas foram muito procuradas ao longo da história. Devido à sua raridade e demanda, o desenvolvimento de pigmentos perolados para imitar a beleza pure de uma verdadeira pérola tornou -se inevitável. Aqui, os pesquisadores utilizam partículas semelhantes a placas para criar pigmentos perolados sem substrato, uma solução de baixo custo e direta para a questão dos pigmentos baseados em substrato que podem ser complexos e caros.

Os pesquisadores publicaram seus resultados no Jornal de ligas e compostos Em novembro de 2024.

Os pigmentos perolados à base de mica tradicionais são caros e exigem que equipamentos especializados sejam sintetizados, bem como o envolvimento de reações químicas complicadas que podem ser difíceis de controlar.

Os pigmentos perolados são usados ​​em uma variedade de aplicações, incluindo cosméticos, tintas automotivas, decoração e muito mais. Sua popularidade e demanda exigem um processo mais simples e mais direto para assumir o método tradicional de usar um método baseado em substrato usando a mica para obter a aparência de um acabamento perolado ou acetinado.

Síntese de baixo custo de pigmentos perolados alcançados usando fosfatos de vanádio

Uma série de fotografias tiradas em intervalos de um segundo para as soluções de (A, B) VOP e (C, D) HVP. Um brilho perolado que flutua ao longo do fluxo da solução pode ser observado. Crédito: Shu Yin et al.

“Desde os tempos antigos, as pérolas naturais têm sido valorizadas por sua cor rica e brilho lindo. Suas características ópticas únicas surgem de uma estrutura em camadas de alternar (Caco3) e camadas de proteínas “, disse Shu Yin, autor e pesquisador do estudo.

Tentar corresponder às características únicas de uma pérola não é uma tarefa simples, mas os pesquisadores encontraram uma maneira de otimizar o processo livre de substrato para tornar todo o processo mais acessível e mais barato.

Para obter uma solução de baixo custo e simples para o método caro e complicado usado atualmente, a equipe de pesquisa descobriu que a estrutura cristalina em camadas de fosfatos de vanádio (VOPS) teve grande sucesso na produção de pigmentos ricos que são estáveis ​​em solventes orgânicos, tornando-os excelentes Candidatos a produtos como tinta, cosméticos ou até plásticos alternativos de vidro.

Esse processo também é ecológico, com temperaturas operacionais em torno de 120 ° C. O produto resultante é um processo livre de substrato que utiliza um fosfato de vanádio em camadas de cristal com grandes tamanhos de partículas para alcançar o máximo peroloso : Gristão, iridescente e com altas proporções.

Síntese de baixo custo de pigmentos perolados alcançados usando fosfatos de vanádio

Fotografias de (a) amostras de PMMA preparadas; (b) PMMA puro; Compósitos PMMA com (c) 1% em peso de HVP (37 μM) e (d) HVP (147 μM). Esses resultados ilustram a boa compatibilidade dos pigmentos perolados HVP verdes com o polímero PMMA, alcançando uma coloração vibrante e eficaz no PMMA, mesmo com baixa concentração de 1percentem peso. Crédito: Shu Yin et al.

Alguns aditivos são necessários para alcançar o efeito desejado no pigmento, como peróxido de hidrogênio para votar para criar tamanhos de partículas maiores. A adição disso produziu as partículas de placa única de cristal necessárias para o efeito desejado dos pigmentos.

Um tamanho maior de plaquetas atinge mais Acabar, enquanto os tamanhos de plaquetas menores criam um acabamento mais parecido com cetim. Os pesquisadores descobriram que esse processo dava uma quantidade razoável de controle na síntese dos pigmentos, reduzindo ainda mais tempo, energia e materiais perdidos quando se trata do produto closing.

Ainda existem algumas maneiras de melhorar esse processo, como ajuste avançado de cores para expandir a faixa de cores e melhorar a estabilidade dos pigmentos. Além disso, a capacidade desses pigmentos de funcionar bem em uma solução mista indica um pigmento que é adequado para colorização.

Há também a esperança de que algumas dobras possam ser elaboradas, como melhorar a suavidade da superfície para dar um efeito mais verdadeiro aos pigmentos quando aplicado. Eventualmente, os pesquisadores esperam substituir pigmentos perolados à base de mica para expandir a aplicação desse processo sem substrato.

Mais informações:
Qiuyu Cheng et al, Síntese de novos pigmentos perolados sem substrato coloridos de fosfatos de vanádio com morfologia de queijo em camadas de grande porte, Jornal de ligas e compostos (2024). Doi: 10.1016/j.jallcom.2024.177735

Citação: Os fosfatos de vanádio permitem a síntese de pigmentos de baixo custo (2025, 7 de fevereiro) recuperado em 7 de fevereiro de 2025 de https://phys.org/information/2025-02-vanadium-fosfatos-enable-pearlescent.html

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