俄勒冈州立大学的化学家们发现,他们两年前发现的用来制造世界上最好的蓝色颜料的晶体结构,也可以与不同的元素一起用来制造其他颜色。



俄勒冈州立大学的化学家发现,他们两年前发现的制造世界上最好的蓝色颜料的相同晶体结构,也可以与不同的元素一起用来制造其他颜色,在涂料和颜料工业中具有巨大的潜力。排在第一位的是一种明亮的橙色颜料——适合俄勒冈州立大学的海狸队,他们的球队颜色是黑色和橙色,以及一所大学在“橙色动力”的进步运动。

但研究人员表示,这些颜料更广阔的潜力在于,它们能够以略微不同的方式调整本质上相同的化学结构,从而在颜料中创造出一系列新的颜色,这些颜色的生产可能比现有的许多颜料更安全、更耐用、更环保。

他们说,在这些可能的颜色中,有一种应该引起俄勒冈大学体育对手40英里外俄勒冈大学的兴趣——黄色和绿色。俄勒冈州立大学化学系米尔顿·哈里斯材料科学教授马斯·萨勃拉曼尼亚说:“我们用于这些颜料的基本晶体结构之前就已经知道了,但从来没有人考虑过将其用于任何商业目的,包括颜料。”188金宝搏bet官网

他说:“所有这些颜色都应该具有非常稳定、耐用、耐热和耐酸的相同特征。”“它们基于相同的晶体结构,所以对技术稍加调整就会产生非常不同的颜色和非常高质量的颜料。”

俄勒冈州立大学已经为这项技术申请了专利,私人企业正在对样品进行测试,最新的发现最近发表在美国化学学会的杂志《无机化学》上。这项研究得到了美国国家科学基金会的支持。

这项发明源于2009年俄勒冈州立大学实验室的一次偶然发现,当时萨勃拉曼尼亚正在研究一些锰氧化物的有趣电子特性。在这个过程的一个阶段,当一个样品被加热到近2000华氏度时,化合物变成了鲜艳的蓝色。人们发现,这种化学物质具有有趣的特性,可以影响光的吸收,从而影响其颜色。因此,Subramanian和他的研究团队,包括俄勒冈州立大学名誉教授Art Sleight,迅速将他们的电子研究转移到可能成为油漆和颜料行业革命的领域。未来的应用范围可能从喷墨打印机到汽车甚至普通的房屋涂料。

这项工作首先创造了一种美丽的蓝色颜料,它具有几千年来人类都没有发现的特性,可以追溯到中国的汉朝、古埃及和玛雅文化。大多数以前的蓝色颜料都有各种各样的问题,如毒性、耐久性和易受热或酸。有些是致癌的,有些则会释放氰化物。

扩大研究范围,科学家们进一步研究了这种不寻常的晶体结构的“三角-旁金字塔配位”,原子组合成一个特定的五部分配位网络。颜料最初的蓝色来自于化合物中使用的锰。科学家们现在发现,只要将不同的元素替换,同样的结构就会产生其他颜色。

萨勃拉曼尼亚说:“新的橙色颜料是以铁为基础的,我们可能会用铜和钛来制作绿色颜料。”“黄色和深棕色应该是可能的,我们应该能够制造一种新的红色颜料。现在很多红色颜料都是用有毒的镉和汞制成的。这些都将非常有吸引力地用于商业用途,”他说。

欲了解更多信息,请联系Mas Subramanian,电话541/737.8235或电子邮件mas.subramanian@oregonstate.edu。

图片由俄勒冈州立大学提供。