综述：钴蓝颜料的制备、应用及显色调控机制研究进展

这篇综述系统阐述了钴蓝颜料(CoAl2O4)的制备技术（固相法、液相法、气相法）、功能应用（陶瓷着色、近红外反射颜料等）及显色机制（Co2+的d-d跃迁），重点探讨了通过掺杂金属离子/无机基底（如硅酸盐）降低钴消耗的策略，为开发环保型高性能无机颜料提供了理论指导。

　　

钴蓝颜料的制备技术革新
钴蓝(CoAl₂O₄)作为尖晶石结构的高端蓝色无机颜料，其制备方法从传统固相法发展到溶胶-凝胶法、水热法等液相技术。研究发现，机械化学法能显著降低反应温度至600°C，而微波辅助法可将合成时间缩短至30分钟。值得注意的是，Co²⁺在四面体位点(T_d)的⁴A₂(F)→⁴T₁(P)跃迁是产生特征蓝光（450 nm反射峰）的关键。

颜色调控的分子机制
通过引入Zn²⁺、Mg²⁺等离子掺杂可调控晶格畸变度，当Zn²⁺取代20% Co²⁺时，色度值ΔE*提升35%。而硅酸盐基底的引入不仅降低钴用量50%，还能通过表面羟基抑制颗粒团聚，使粒径控制在20-50 nm范围。研究发现，煅烧温度超过1000°C会导致Co³⁺生成，形成黑色Co₃O₄杂质相。

功能应用的跨界拓展
除传统陶瓷釉料应用外，改性CoAl₂O₄在近红外反射领域表现出色，太阳光反射率可达65%。在催化领域，与TiO₂复合的颜料对甲醛降解效率提升3倍。最新研究还发现，其与聚丙烯复合的材料紫外线屏蔽率超过90%。

未来发展路径
建议从三个方向突破：①开发赤泥等工业废渣作为载体；②探索AI辅助的分子设计；③建立颜色-结构定量关系模型。这些策略对开发Mn基绿色颜料等环保材料具有借鉴意义。