意外的發現!打開新色素世界的大門


材料牛注:來自Oregon State University的研究人員們成功地發現了一種新型環保色素,取代了傳統有害的色素物質,并將其應用在各個領域。

newcolorsane

七年前,俄勒岡州立大學的實驗室偶然發現了一種鮮藍色的化合物,這一發現引起了全球的關注并引發了在其他顏色上更理性和有條不紊的研究,這些研究有可能從根本上改變人們對色素的認識。

在紫羅蘭和紫色的色調下發現的最新色素的相關研究成果發表在了近期的American Chemical Society 期刊Inorganic Chemistry上。

研究人員表示,更重要的是,從第一次意外發現這一無機化合物族群以來,技術上的的進步已經使嚴謹的科學意識代替了碰運氣的思想。對化學中的這些“三角雙錐體”化合物的基礎了解已經形成。

作為色素的本質原理來說,這一認識是相當有價值的。

與所取代的大多數存在缺陷的化合物相比,它們都具有熱穩定,化學惰性,無毒和無致癌因子的特性。在商業用途上,它們也具有非凡的反射熱量的特性,這一特性在深色中是非常特殊的,并且在節能方面也具有很大的潛力。

這些化合物都申請了專利,并被一家私人公司開發商業用途。黃色,綠色和橙色和最原本的藍色都已經被制造出來了,此項研究由National Science Foundation支持。

這些研究始于2009年,當OSU的研究人員正在研究一些錳氧化合物的潛在電性時,一種化合物經過大概2000華氏度烘烤,變成了美麗的藍色,如今被稱為“YInMn”藍。

科學家們注意到了這個事實,并利用了這個意想不到的結果。他們用這個化合物創造了一種環保色素,可以抵抗高溫和酸,并可以由易獲得的原材料簡單制成。

“當時沒有人知道這些化合物的存在”Mas Subramanian表示,他是OSU College of Science的材料化學教授,并且是該篇文章的作者。

“如今,我們已經可以不再靠偶然性,我們真正的了解這些化合物的化學特性,包括它的結構和組成。我們可以通過使用相同的基本化學結構,用鐵、銅、鋅和/或鈦來替代錳原子,只調整一點點,來生產不同的顏色。我們正慢慢的向我們真正想要的東西靠近,那是所有人都想要的,顏料的圣杯——一種明亮的,新的,耐用且無毒的紅色。

Subramanian表示,和藍色一樣,一種穩定的,有機的紅色素將會有巨大的商業需求。

在這過程中,OSU的研究人員打開了通向新的,廉價色素的大門。拋棄了以前制造顏色的有毒的化合物,如鉛、鎘、汞、砷和氰化物。太陽熱反射對很多應用都有很大的價值,例如,建筑或車輛,在這些方面,這種特性可以減少冷卻費用和其它的需要。

基于這項發現的創新性和這些色素不斷增長的價值,這項研究已經引起了國際媒體的關注和廣泛的公眾熱度——只是一個在線視頻就收到了1400萬的瀏覽量。

研究人員在他們的研究中指出,最新的紫羅蘭色和紫色,長期以來一直與皇室,貴族,虔誠和信仰相關。他們表示,這些顏色的色素可以追溯到公元前25,000年法國的洞穴壁畫。在超過2,000年歷史的墓穴壁畫上發現的中國漢朝的紫色,是首次合成的紫色色素。

色素仍然被用來制造那些在某些的情況下化學性能和熱穩定性不足的顏色,并作用于推進環保法規。

研究人員在他們的報告中表示,新色素可以應用在高性能塑料和涂料、建筑外觀、降溫房頂,乙烯基墻板、汽車、甚至藝術生產或修復等方面。

原文鏈接:New colors, a new world of pigments continue to evolve from accidental blue discovery

文獻鏈接:Preparation of Graphite Intercalation Compounds Containing Crown Ethers

本文由編輯部楊浩提供素材,趙輝編譯,時冰遙審核,點我加入材料人編輯部

分享到