Gd%5E%283%2B%29、Mo%5E%286%2B%29共掺杂BiVO_%284%29颜料的制备及表征.pdf

Gd3+、Mo6+共掺杂 BiVO4颜料的制备及表征卫学玲1，包维维1，邹祥宇1，邓志峰1，张琪2*，蒋鹏1(1.陕西理工大学材料科学与工程学院，陕西汉中723000；2.昆明冶金高等专科学校环境与化工学院，云南昆明650300)摘要：在炎热地区，将色彩艳丽的环境友好型高近红外反射颜料作为建筑外墙以及交通工具的外漆，可减少制冷所需要的空调能耗，可在满足人们视觉需求的同时，有效缓解城市“热岛效应”.离子掺杂是调和颜料的色彩的重要手段.研究采用固相煅烧法制备了钆离子和钼离子共掺杂的(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)近红外反射黄色颜料.通过 X 射线衍射仪(XRD)、紫外/可见/近红外分光光度计、色度仪和热重示差扫描量热仪(TGDSC)、扫描电子显微镜(SEM)等对颜料样品的结构组成、反射特性、颜色及热稳定性等进行了测试表征.结果表明，制备的颜料样品为单斜白钨矿结构，Gd3+和 Mo6+通过取代 Bi3+和 V5+，成功进入 BiVO4晶格.随着掺杂量的增加，样品颜色由暗黄向明黄转变，在 7002500nm 波段近红外反太阳光射率最高达到 82.5%.所制备的颜料具有良好的热稳定性.因而，黄色(Gd0.5Mo)x(BiV)1-xO4可作为热反射隔热候选颜料用于建筑及交通工具等领域.关键词：固相煅烧；共掺杂；近红外反射；环境友好；黄色颜料；太阳光反射中图分类号：TQ622文献标志码：A文章编号：02587971(2024)01013607为了降低城市热岛效应，提高炎热地区建筑物墙体、交通工具、户外设备等外部对太阳光的反射率，迫切需要开发环保型热反射隔热颜料1-2.将色彩艳丽的高近红外反射颜料添作为着色剂等用于建筑、设备等外部，可在兼顾色彩需求的同时降低制冷能耗3-4.黄色颜料是一种重要的工业颜料5-6，传统的黄色颜料如铬钛黄(Cr,Ti)O2、锑铅黄（Pb2Sb2O7）、镉黄（CdS）和铬黄（PbCrO4，BaCrO4）都含有一定的有毒元素7-8.为了促进社会环境的可持续发展，铅、镉和铬的使用范围受到了环保法规限制9.因此，开发环境兼容的高性能无机颜料是颜料工业发展的必然要求.铋黄（钒酸铋，BiVO4）常被用作传统有毒黄色颜料的替代品，是单斜系白钨矿晶体（ABO4）的一种，其在可见光下的呈色效果由晶体结构决定10-11.研究表明，在 ABO4型结构中，阳离子 A 和 B 占据2 个不同的晶体位，可通过改变该结构中阳离子的粒径、配位数、电负性大小改变晶格内的电子分布12.基于此，研究者们采用多种策略改善电子结构.其中，掺杂被证明是提高 ABO4型呈色和反射性能最有效的策略13.离子掺杂是利用外来离子取代基体化合物的原有金属离子改变化合物中电荷的跃迁，调控禁带宽度和颜料呈色效果，进而改善颜料物理化学性能的有效手段.陶锐等14研究了不同离子掺杂对 Bi0.9M0.1VO4(M=Zn、Y、La、Sm)系列 颜 料 色 彩 的 影 响，其 中 锌 离 子 掺 杂 的Bi0.9Zn0.1VO4颜料具有最佳的呈色效果（L*、a*、b*值分别为 88.3、3.9、88.7），证实离子掺杂是改善颜料色彩性能的有效手段.电子结构独特的稀土元素环保无毒，并且离子的核外有未填满的电子层，通常在制备掺杂型颜料中发挥着优异的发色团作用.Sameera 等15通过 Li+和 La3+离子代替 Bi3+，Mo6+代替 V5+，形成(LiLa)1/2MoO4BiVO4固溶体，该颜料在亚克力和石棉水泥板上都有良好的着色效果，具有黄色着色剂的应用前景.受上述研究启发，本工作采用固相煅烧法，利收稿日期：2022-02-23；接受日期：2023-04-21；网络出版日期：2023-11-12基金项目：国家自然科学基金青年基金（51504147）；陕西理工大学校级科研基金 SLGQD13(2)-18.作者简介：卫学玲（1980），女，辽宁人，硕士，工程师，主要研究功能材料制备.E-mail：.*通信作者：张琪（1980），女，辽宁人，博士，高级工程师，主要研究功能材料.E-mail：.云南大学学报（自然科学版），2024,46（1）:136142JournalofYunnanUniversity:NaturalSciencesEditionDOI:10.7540/j.ynu.20220101用 Gd3+取代 BiVO4中的 Bi3+，Mo6+取代 V5+，制备出(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)系列黄色颜料.对颜料样品的物相、形貌、热稳定性及反射性能和颜色特性进行表征，以期获得应用性强的环境友好型高近红外反射无机颜料.1实验部分1.1主要仪器与试剂试剂：Bi2O3、Gd2O3、MoO3、V2O5和丙酮，皆为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司.仪器：X射线粉末衍射仪（日本理学UltimaIV，CuK=0.15406nm)测试样品物相.扫描电子显微镜（日本电子株式会社 JSM7610F）及配套能谱仪表征样品微观形貌和成分.紫外/可见/近红外仪(美国安捷伦，Carry5000 型)测试样品的可见光及近红外反射率.杭州CS580A 测色仪（CLEDs光源）测试颜色性能.瑞士 MettlerToledoTG/DSC1型热重示差扫描量热仪测定样品的热稳定性.1.2样品制备以Bi2O3、Gd2O3、MoO3和V2O5为原料通过固相煅烧法制备过渡金属和稀土金属共掺杂钒酸铋的无机颜料.按化学式(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)的化学计量比称量原料样品，用丙酮将原料分散均匀后，进行湿法球磨.其中，研磨料、研磨球的质量比为 14，在 250r/min的转速下球磨 2.5h 后，将粉体样品置于 60 恒温干燥箱中干燥 12h，将烘干后样品放入马弗炉中，900（升/降温速率均为 5min1）煅烧 5h，利用玛 瑙 研 钵 对 冷 却 至 室 温 的 粗 产 品 细 化 研 磨0.5h 后获得颜料样品.1.3材料性能表征在 2=1070范围内测试样品的物相结构，测试条件：电压 40kV，电流 40mA，扫描速率 10min1.采用紫外/可见/近红外仪在 3002500nm 的波长范围，每间隔 5nm 测试样品的可见光及近红外反射率，测试模式为漫反射模式，采用 150mm 聚四氟乙烯积分球附件和粉末样品支架，参考背景为硫酸钡.近红外太阳反射率（R*）的计算公式16为：R=w2 500700r()I()dw2 500700I()d,(1)式中：r()为颜料样品在波长 处的反射率（Wm2），I()为太阳辐射强度（Wm2nm1）.采用测色仪对颜料样品的颜色性能进行测试.为了减少误差，分别在不同位置测量 L*、a*、b*、c*和 h0值 3 次，取平均值.其中 L*值代表颜色的明暗程度（接近 0 代表应黑色，接近 100 对应白色），a*值表示红绿色度（正值代表红色，负值代表绿色），b*值表示黄蓝色度（正值代表黄色，负值代表蓝色），c*为色彩饱和度，h0为色度角.2结果与讨论2.1物相分析分别在 600、700、800、900 温度下煅烧原料以确定合成样品的最佳温度.图 1 为不同温度下制备的 BiVO4样品 XRD 图谱，从图 1中可以看出，制备的 BiVO4样品为单斜相白钨矿结构（PDF#14-0688），没有其他杂相的衍射峰.当煅烧温度为 600 时，样品的衍射峰半高宽宽化，说明样品晶型发育不够完整；当煅烧温度升至 700时，样品的衍射峰开始尖锐化，并在 2=54.58出现了(013)晶面对应的衍射峰，表明 BiVO4晶化程度开始变好；当温度升高到 800 时，(013)晶面对应的衍射峰峰强更为尖锐，且在 2=15.14出现了(020)晶面对应的衍射峰，表明单斜相的 BiVO4的特征衍射峰越来越完全，说明晶型发育良好；当煅烧温度为 900 时，样品的衍射峰的峰型与 800煅烧样品大体一致.由以上分析可知，煅烧温度可促进 BiVO4晶胞的发育生长.但温度越高，晶粒生长越快，晶体颗粒易团聚，同时增加生产能耗17.综上，确定(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)系列颜料的制备温度为 800.图1不同煅烧温度下 BiVO4颜料的 XRD 图谱Fig.1XRDpatternsofBiVO4pigmentscalcinedatdifferenttemperature图 2 为 不 同 Gd3+和 Mo6+掺 杂 的(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)颜料样品的XRD 图谱.离子掺杂后的颜料样品谱图中并未出现杂质峰，衍射峰更为尖锐，说明金属离子的掺杂第46卷卫学玲等：Gd3+、Mo6+共掺杂 BiVO4颜料的制备及表征137没有改变基体BiVO4的单斜相结构；由于Gd3+(0.0938nm)部分取代 Bi2+(0.096nm)，Mo6+(0.041nm)部分取代 V5+(0.046nm)，即 Gd3+和 Mo6+已经完全进入了 BiVO4晶格中，促使晶胞体积有规律地变小，因而衍射峰稍向高角度方向偏移.随着掺杂量的增加，前驱体 BiVO4在 2=15.14处的衍射峰消失，在2=18.99、42.46、46.71和 58.53处对应的衍射峰逐渐减弱，通常衍射峰强度与晶面的方向有很大关系，而金属离子掺杂可能造成晶体沿不同的晶面优先生长18.其中掺杂样品的衍射峰比基体的衍射峰尖锐，说明掺杂促进了样品的结晶度.材料的结晶度越完整，其晶界、缺陷的比例越小，材料对可见光与近红外光的吸收越少，材料的反射性越好.图2(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4颜料样品的 XRD 谱图Fig.2XRDpatternsof(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4pigments2.2形态分析制备的(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5）颜料的扫描电子显微照片如图 3 所示.可以看出，随着掺杂量的增加，样品虽然形貌不均一并稍有团聚，但总体尺寸逐渐变小.这是因为高温固相反应通过扩散生长合成样品，制备过程中又经过反复研磨，会对样品的形貌造成一定破坏19.图 4 为 x=0.5 的颜料样品能量色散光谱(EDS)，可以看出 Bi、O、V、Gd、Mo 分布均匀.表 1为该颜料的元素化学计量分析表，表明样品的组成非常接近(Gd0.5Mo)0.5(BiV)0.5O4的理论值，说明在合成过程中没有元素损失.图4(Gd0.5Mo)0.5(BiV)0.5O4的能谱图Fig.4EDSmappingsof(Gd0.5Mo)0.5(BiV)0.5O4表1(Gd0.5Mo)0.5(BiV)0.5O4颜料的元素化学计量分析表Tab.1Elementeconometricanalysistableofthe(Gd0.5Mo)0.5(BiV)0.5O4pigments元素质量分数/%原子分数/%O23.9371.02Bi47.328.48V8.798.19Mo16.748.32Gd13.223.992.3紫外可见光谱及颜色性能分析图 5(a)为不同 Gd3+、Mo6+掺杂量的 BiVO4颜料的紫外可见漫反射光谱图.从图中可见，所有样品对 500nm 以上波长反射率较高，说明对红绿光吸收较弱.对波长为 475495nm 的蓝光反射率较低，蓝色与黄色互为补色，因而制备的颜料呈现优异的黄色相；随着 Gd3+、Mo6+掺杂量的增加，颜料在可见光区域的反射率逐渐增加.作为晶体半导体的 BiVO4，带边附近的光吸收遵循公式14hv=A（hEg）1/2，其中、Eg和 A 分别为吸收系数、光频率、带隙和常数.图 5(b)为样品的非晶体的吸收曲线图（Tauc图）.图中(hv)2与光子能量(h)的关系都显示出陡峭的带形，这是带隙跃迁的特征，即颜料的可见光响应是由价带到导带的直接带隙引起的.随着掺杂量的增加，(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,图3(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4颜料样品的 SEM 照片Fig.3SEMphotographsof(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4pigments138云南大学学报（自然科学版）http:/第46卷0.4,0.5)样品的带隙吸收边蓝移.通常将 BiVO4的呈色机理20(部分可见光吸收)归因于由 Bi6s 和 O2p 杂化轨道组成的价带和 V3d 导带之间的电荷转移跃迁所致.掺杂后，在 V3d 轨道上方包含 Mo4d 和 Gd5d 轨道，导致 O2p 和 V3d 轨道间的相互作用减少，进而增加了带隙.能带理论分析表明，掺杂前后样品的禁带宽度差别较小，因此颜料样品色彩较为接近.通过CIE1976L*a*b*色度坐标具体展示颜料在颜色上的差异.表2 详细地列出了(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)颜料的 L*、a*、b*、h0值.由表 2 可清晰地看出，所制备样品的随着 x 的增加，颜料的明度 L*逐渐增加，从 81.66 升高到 91.68，说明亮度逐渐增加；a*从正值向负值变化，说明颜料的色度逐渐由红向绿色转变；b*逐渐降低，表明颜料的黄度不断降低；颜料样品的色相角（h0）从 82.92升高到 96.10，在圆柱形颜色空间的黄色区域（黄色为 h0=70105），综上表明制备颜料的颜色由暗黄逐渐变为明黄.2.4近红外反射性能分析制备样品的近红外反射光谱如图 6(a)所示，图 6(b)为采用测量标准JG/T2352014 处理得到相应的近红外太阳光反表2(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4颜料的色度坐标Tab.2Colorcoordinatesofthe(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4pigmentsxLa*b*C*h00.081.663.8459.0459.1686.270.182.511.5058.1658.1888.520.287.261.4757.0357.0591.480.388.811.8544.6044.6492.370.490.381.9842.2142.2692.690.591.683.4832.5832.7796.10图5(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4系列颜料的紫外可见漫反射光谱图和 Tauc 图Fig.5UVVisdiffusereflectancespectraandTaucplotsof(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4pigments图6(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4系列颜料的近红外反射光谱图Fig.6ReflectancenearIRof(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4pigments第46卷卫学玲等：Gd3+、Mo6+共掺杂 BiVO4颜料的制备及表征139射谱图.从图 6(a)可以看出，制备样品的近红外反射性能随着掺杂量的增加（x=0.00.5）逐渐增强.颜料在 1100nm 处的反射率大小是评价隔热效果的参数之一，(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)在此波长的反射率分别为 81.5%、86.1%、87.4%、89.2%、90.1%、90.4%和 90.5%.显然，相比钒酸铋颜料基体，随着 x 增加，样品的隔热效果越来越好.从图 6(b)可以看出，样品的近红外太阳光反射率随掺杂稀土和过渡金属离子量的增加而逐渐增加，证明掺杂可促进晶胞发育进而提高反射率.2.5热 重 差 热 分 析 图 7 为 合 成 颜 料 样 品(Gd0.5Mo)0.5(BiV)0.5O4的 TGDSC 曲线，由 TG 曲线可以看到，在 50900 范围内，颜料样品几乎没有失重；由 DSC 曲线的纵坐标可以看出，变化值为2mWmg1，曲线基本没有变化，没有明显的尖锐的吸热峰或是放热峰，说明(Gd0.5Mo)0.5(BiV)0.5O4在测量范围内没有发生晶型转变，晶体形态较为稳定.综上，所制备的颜料具有良好的热稳定性.图7(Gd0.5Mo)0.5(BiV)0.5O4颜料样品的 TGDSC 图Fig.7TG-DSCanalysisof(Gd0.5Mo)0.5(BiV)0.5O4pigments3结论采用固相煅烧法合成环保型无机黄色颜料(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)，该系列颜料为单斜相白钨矿结构并具有良好的热稳定性.共掺杂稀土离子(Gd3+)和过渡金属离子(Mo2+)后，Gd3+部分取代 Bi2+，Mo6+部分取代 V5+，并完全进入到 BiVO4晶格中，形成了比较完整的固溶体.因此，颜料的颜色显现出明亮的黄色，同时颜料样品均具有较高的近红外太阳光反射率(R*)，最高可达到 82.5%；可以作为传统有毒黄色颜料的替代品应用于建筑外部、交通工具等领域，以减少空间内部的热量积聚，对于节能环保产业具有重要的推动意义.参考文献：杨光,邓安仲,陈静波.太阳热反射隔热彩色涂料的制备及隔热性能J.表面技术,2017,46(11):269-275.DOI:10.16490/ki.issn.1001-3660.2017.11.037.YangG,DengAZ,ChenJB.Preparationandinsula-tion properties of colorful solar reflective insulationcoatingJ.SurfaceTechnology,2017,46(11):269-275.1KimJH,PatilV,ChunJM,etal.Designofnearin-fraredreflective effective pigment for LiDAR detect-able paintJ.MRS Advances,2020,5(11):515-522.DOI:10.1557/adv.2020.24.2LiLQ,FengGL,XiaoY,etal.Synthesisandcharac-terization of yellow pigment(Li0.4RE0.6Al0.6)1/2MoO4-BiVO4withhighNIRreflectanceJ.ACSSustainableChemistry Engineering,2021,9(49):16606-16616.DOI:10.1021/acssuschemeng.1c05182.3BaoWW,MaF,ZhangYT,etal.Synthesisandchar-acterization of Fe3+doped Co0.5Mg0.5Al2O4 inorganicpigmentswithhighnear-infraredreflectanceJ.PowderTechnology,2016,292:7-13.DOI:10.1016/j.powtec.2016.01.013.4BabyOM,BalamuruganS,AshikaSB,etal.Synthes-is and characterization of high NIR reflecting eco-friendly BaMoO4 pigments in scheelite familyJ.Emergent Materials,2022,5:1213-1225.DOI:10.1007/s42247-021-00345-9.5董伟霞,包启富,顾幸勇,等.pH 值对 Pr-ZrSiO4黄色陶瓷颜料呈色的影响J.陶瓷学报,2018,39(1):29-32.DongWX,BaoQF,GuXY,etal.EffectsofpHonthepropertiesofPr-ZrSiO4yellowpigmentJ.JournalofCeramics,2018,39(1):29-32.6李慧琴,刘全,郝先库,等.黄色颜料 SmxCe(1-x-0.04)Mo0.04O(2-x/2+)呈色性能的研究J.中国陶瓷,2015,51(3):22-27.LiHQ,LiuQ,HaoXK,etal.StudyonthechromaticperformanceoftheyellowpigmentsofSmxCe(1-x-0.04)Mo0.04O(2-x/2+)J.ChinaCeramic,2015,51(3):22-27.7CaoLY,FeiXN,ZhaoHB.Environmentalsubstitu-tionforPbCrO4pigmentwithinorganic-organichybridpigmentJ.Dyes and Pigments,2017,142:100-107.DOI:10.1016/j.dyepig.2017.03.024.8ZhaoGS,LiuW,DongM,etal.Synthesisofmono-clinic sheet-like BiVO4 with preferentially exposed(040)facets as a new yellow-green pigmentJ.DyesandPigments,2016,134:91-98.DOI:10.1016/j.dyepig.2016.06.049.9杜光超,尹丹凤,孙朝晖,等.固相煅烧法制备钒酸铋颜料工艺研究J.钢铁钒钛,2016,37(5):35-42.DOI:10140云南大学学报（自然科学版）http:/第46卷10.7513/j.issn.1004-7638.2016.05.007.DuGC,YinDF,SunZH,etal.Preparationofbis-muth vanadate pigment by solid-state calcinationJ.IronSteelVanadiumTitanium,2016,37(5):35-42.况慧芸,王竹梅,涂贤柏,等.钼钒铋黄色颜料的制备J.中国陶瓷,2021,57(9):79-82.DOI:10.16521/ki.issn.1001-9642.2021.09.012.KuangHY,WangZM,TuXB,etal.Preparationofmolybdenum-vanadium-bismuth yellow pigmentsJ.ChinaCeramic,2021,57(9):79-82.11ZhangXJ,ChenT,XuYQ,etal.Synthesisandchar-acterizationofenvironmentallyfriendlyBiVO4yellowpigmentbynon-hydrolyticsol-gelrouteJ.JournalofSol-Gel Science and Technology,2019,91:127-137.DOI:10.1007/s10971-019-05026-y.12肖雷,蒋鹏,卫学玲,等.Zn2+掺杂 Y2Cu2O5高近红外反射颜料的制备与性能研究J.功能材料,2021,52(8):8162-8167.XiaoL,JiangP,WeiXL,etal.Preparationandproper-ties of high near-infared reflective pigments base onZn2+dopedY2Cu2O5J.JournalofFunctionalMateri-als,2021,52(8):8162-8167.13陶锐,江瑜华,刘华锋,等.金属离子掺杂对 BiVO4黄色颜料性能的影响J.陶瓷学报,2019,40(3):371-376.TaoR,JiangYH,LiuHF,etal.EffectsofmetalionsdopingonthechromaticperformanceofBiVO4yellowpigmentsJ.JournalofCeramic,2019,40(3):371-376.14Sameera S,Rao P,James V,et al.Influence of(LiLa)1/2MoO4substitutiononthepigmentaryproper-tiesofBiVO4J.DyesandPigments,2014,104:41-47.15DOI:10.1016/j.dyepig.2013.12.029.YuanL,HanAJ,YeMQ,etal.Synthesisandcharac-terizationof environmentally benign inorganic pig-ments with high NIR reflectance:Lanthanum-dopedBiFeO3J.Dyes and Pigments,2018,148:137-146.DOI:10.1016/j.dyepig.2017.09.008.16张少丹,包维维,马海萍.Cu2+、Tb3+共掺杂 BaZrO3高近红外反射颜料的制备及其性能研究J.无机材料学报,2019,34(6):599-604.DOI:10.15541/jim20180387.ZhangSD,BaoWW,MaHP.Preparationandper-formance near-infrared reflective pigments based onCu2+andTb3+codopedBaZrO3J.JournalofInorgan-icMaterials,2019,34(6):599-604.17BusabokC,KhongwongW,SomwongsaP,etal.Pre-paration of near-infrared(NIR)reflective pigment bysolidstatereactionbetweenFe2O3andAl2O3J.KeyEngineering Materials,2018,766:127-132.DOI:10.4028/ Sustainable Chemistry Engineering,2018,6(8):10735-10741.DOI:10.1021/acssuschemeng.8b02049.19张依梦,袁龙,刘欢欢,等.Fe 掺杂 DyInO3黄色颜料的合成、结构及光谱性质J.高等学校化学学报,2018,39(7):1400-1405.ZhangYM,YuanL,LiuHH,etal.Synthesis,struc-ture and spectral properties of Fe-doped DyInO3 yel-lowpigmentsJ.Chemical Journal of Chinese Uni-versities,2018,39(7):1400-1405.20第46卷卫学玲等：Gd3+、Mo6+共掺杂 BiVO4颜料的制备及表征141SynthesisandcharacterizationofGd3+andMo6+co-dopedBiVO4pigmentsWEIXue-ling1，BAOWei-wei1，ZOUXiang-yu1，DENGZhi-feng1，ZHANGQi2*，JIANGPeng1(1.SchoolofMaterialScienceandEngineering,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723000,Shaanxi,China；2.SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering,KunmingMetallurgyCollege,Kunming650300,Yunnan,China)Abstract:Inhotareas,theuseofcolorfulenvironment-friendlynear-infrared(NIR)reflectivepigmentsastheexterior paint of buildings and vehicles can reduce the energy consumption of air-conditioning required forrefrigeration.Itcannotonlymeetthevisualneedsofpeople,butalsoeffectivelyalleviatetheurbanislandeffect.Iondopingisanimportantmeansofblendingpigments.Aseriesof(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)pigmentswassynthesizedviaco-dopingwithGd3+andMo6+bysolid-statecalcination.Thephasestructure,colorperformanceandmorphologyofdevelopedpowderswereinvestigatedbycolorimetricspectrophotometer,X-raydiffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),ultraviolet-visible-near infrared diffuse reflectancespectroscopy.Theresultsshowedthatthesynthesizedpigmentsampleshadamonoclinicscheelitestructurewithgoodcrystallinity,andGd3+andMo6+weresubstituteforBi3+andV5+successfully.Withtheincreaseofthedopingamount,thecolorchangesfromdarkyellowtobrightyellow.Moreover,thesynthesizedpigmentsexhibitedhighNIRsolarreflectanceatamaximumof82.5%intherangeof7002500nm.Thesynthesizedpigmentsampleshadgoodthermalstability.Theyellow(Gd0.5Mo)x(BiV)1xO4pigmentscanbeusedasacandidatematerialforheat-reflectingandheat-insulating.Keywords:solid-statecalcination；co-doped；near-infraredreflectance；eco-friendly；yellowpigment；solarreflectance142云南大学学报（自然科学版）http:/第46卷