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研究生： 曾健倫
Zeng, Jian-Lun
論文名稱： 以絹雲母合成群青顏料之研究
A study on the synthesis of ultramarine pigment from sericite
指導教授： 雷大同
Lei, Da-Tong
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 資源工程學系
Department of Resources Engineering
論文出版年： 2011
畢業學年度： 99
語文別： 中文
論文頁數： 110
中文關鍵詞： 絹雲母 、水熱反應 、群青
外文關鍵詞： sericite, hydrothermal, ultramarine
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    • 臺東縣海端鄉利稻村西北方2公里處至向陽地區之間賦存相當豐富的絹雲母礦，可開採量達一千五百萬噸，是臺灣地區最具經濟價值的工業礦物之ㄧ。向陽絹雲母礦經水洗後粒徑細於400號篩，礦物組成以絹雲母及葉蠟石為主，屬絹雲母-葉蠟石-石英片岩型礦床。
    本研究以絹雲母與NaOH溶液混合，進行水熱反應，再將反應產物與碳酸鈉、硫粉及活性碳等原料混合，並高溫煅燒，以XRD、FT-IR、Raman及分光光度儀進行分析，探討煅燒溫度、持溫時間及Na2CO3/S比對群青性質之影響。

    A tremendous amount of mica deposit is located 2 kilometers northwest of Li-dao Village, Hai-duan Borough, Taitung County. The recoverable amount is estimated to be about 15 million tons. This sericite deposit belongs to a sericite-pyrophyllite-quartz schisttype and is one of the most economically valued industrial minerals in Taiwan. After hydraulic classification, the particle size of finished sericite powder is smaller than 400 mesh. The major mineral compositions are sericite and pyrophyllite.
    In this study, the mica was hydrothermal processed with NaOH solution. The products of hydrothermal reaction was used as the starting material, mixed with sodium carbonate, sulfur and activated carbon, and calcined. The ultramarine produced was investigated using XRD, FT-IR, Raman, and spectrophotometer to analyze the influences of calcination temperature, holding time and Na2CO3/S ratio on its property.

    摘要 .........................................I Abstract ................................... II 誌謝 ........................................ III 目錄 ........................................ IV 表目錄 ...................................... VII 圖目錄 ...................................... VIII 第1章 緒論 ................................... 1 1.1 研究背景.................................. 1 1.2 研究目的.................................. 4 第2章 理論基礎與前人研究 ....................... 5 2.1 層狀矽酸鹽礦物之結晶構造 ................... 5 2.1.1 絹雲母.................................. 8 2.1.2 葉蠟石................................... 8 2.2 氫氧方鈉石................................. 9 2.3 顏料與染料................................ 11 2.3.1 顏料................................... 13 2.3.2 顏料之應用 ............................. 16 2.4 群青 .................................... 17 2.4.1 群青之結構與性質 ........................ 18 2.4.2 群青之合成 ............................. 20 2.4.3 群青之反應機制 ......................... 31 2.5 色彩學理論................................ 33 2.5.1 色彩屬性................................ 33 2.5.2 CIE表色系統 ............................ 34 第3章 實驗方法及步驟 .......................... 38 3.1 實驗材料及設備 ............................ 38 3.1.1 絹雲母礦................................ 38 3.1.2 實驗藥品................................. 40 3.1.3 實驗設備................................. 41 3.2 實驗方法及流程 ............................. 42 3.3 性質分析................................... 45 3.3.1 離心沈降式粒度測定 ....................... 45 3.3.2 比表面積測定 ............................ 45 3.3.3 掃描式電子顯微鏡（SEM）影像分析 ........... 45 3.3.4 X光繞射（XRD）分析 ...................... 45 3.3.5 傅立葉轉換紅外線光譜（FT-IR）分析 ......... 46 3.3.6 色度測定................................ 46 3.3.7 顯微拉曼光譜（Micro-Raman）分析 .......... 46 第4章 結果與討論............................... 47 4.1 氫氧方鈉石之合成 .......................... 47 4.2 群青之合成............................ 54 4.2.1 煅燒溫度之影響 ........................ 54 4.2.2 Na2CO3/S比之影響 ....................... 58 4.2.3 持溫時間之影響 ......................... 61 4.3 硫及活性碳配比之影響 ...................... 64 4.4 碳酸鈉由其它陰陽離子取代對群青合成之影響 ..... 71 4.5 群青中發色陰離子團之定性分析 ................ 83 第5章 結論 ................................... 86 第6章 未來研究及建議 ......................... 88 參考文獻 .................................... 89 附錄A 色彩屬性資料 ........................... 93 附錄B 群青產物之拍攝照片 ..................... 97 附錄C 群青產物之XRD圖型 ...................... 99 附錄D 群青產物之FT-IR吸收光譜 ............. 103 附錄E 煅燒處理燒失量 ...................... 107 附錄F 群青產物之SEM照片 .................... 109

    1. 魏稽生，向陽礦業專業區規劃開發計畫報告，經濟部礦務局，1995。
    2. 魏稽生及譚立帄，臺灣非金屬經濟礦物，經濟部中央地質調查所，1999。
    3. 經濟部礦務局網站︰http://www.mine.gov.tw/
    4. 陳其瑞，臺東縣向陽雲母礦成因之初步研究，經濟部中央地質調查所特刊3號，1984。
    5. 何宗祐，向陽絹雲母水熱合成方沸石、氫氧鈣霞石及氫氧方鈉石之研究，國立成功大學資源工程學系碩士論文，2007。
    6. Google 地圖︰http://maps.google.com.tw/
    7. 王光明，土壤環境礦物學，藝軒圖書出版社，2000。
    8. 趙杏媛及張有瑜，黏土礦物與黏土礦物分析，海洋出版社，1990。
    9. Klein, C., Mineral science, John Wiley & Sons, Inc., 2002.
    10. 陳培源、劉德慶及黃怡禎，台灣之礦物，經濟部中央地質調查所，2004。
    11. 王光明，氧化物/層狀矽酸鹽之構造、特性、鑑定、反應、生成及用途，國立編譯館，2009。
    12. 溫紹炳、雷大同及黃紀嚴，台灣片狀矽酸鹽礦物之利用開發，經濟部礦業司，2000。
    13. 台灣大百科全書︰http://taiwanpedia.culture.tw/web/index
    14. 國立自然科學博物館︰http://digimuse.nmns.edu.tw/
    15. Kowalak, S., M. Pawlowska, M. Miluska, M. Strozyk, J. Kania and W. Przystajko, “Synthesis of ultramarine form synthetic molecular sieves,” Colloids and Surfaces, Vol.101, No.2-3, pp. 179-185, 1995.
    16. Kowalak, S., A. Jankowska, S. Zeider and A.B. Wieckowski, “Sulfur radicals embedded in various cages of ultramarine analogs prepared from zeolites,” Journal of Solid State Chemistry, Vol.180, No.3, pp. 1119-1124, 2007.
    17. Henmi, T., “Synthesis of hydroxy-sodalite (zeolite) from waste coal ash,” Soil Science and Plant Nutrition, Vol.33, No.3, pp. 517-521, 1987.
    18. 魯桂梅，方鈉石的合成及其吸附性能研究，大連理工大學碩士論文，2008。
    19. 蔡豔，光致變色材料研究的新進展，東北師範大學碩士論文，2009。
    20. Fleet, M.E. and X. Liu, “X-ray absorption spectroscopy of ultramarine pigments: A new analytical method for the polysulfide radical anion S3- chromophore,” Spectrochimica Acta Part B-Atomic Spectroscopy, Vol.65, No.1, pp. 75-79, 2010.
    21. Thomson, K.T. and R.M. Wentzcovitch, “A density functional study of the electronic structure of sodalite,” Journal of Chemical Physics, Vol.108, No.20, pp. 8584-8588, 1998.
    22. 工業技術研究院化學工業研究所，染料與顏料研發規劃資料，經濟部工業局，1999。
    23. 林瀚淵及嚴永熊，染顏料產業發展透析，經濟部技術處，2007。
    24. 廖明隆，顏料化學，台灣文源書局有限公司，1988。
    25. 舒昌明，苯駢咪唑酮紅色顏料之製程改進及產品性質研究，國立中正大學化學工程研究所碩士論文，2002。
    26. 詹啟仁，光安定劑對聚氯乙烯塑膠內部顏料的影響，朝陽科技大學應用化學系碩士論文，2002。
    27. 戴濟，顏料及塗料，台灣商務印書館股份有限公司，1973。
    28. 吳宗嶽，塗料工藝講座，國立編譯館，1990。
    29. 染化資訊網︰http://www.dfmg.com.tw/
    30. Reinen, D. and G.G. Lindner, “The nature of the chalcogen colour centres in ultramarine-type solids,” Chemical Society Reviews, Vol.28, No.2, pp. 75-84, 1999.
    31. Sancho, J.P., O.J. Restrepo, P. Garcia, J. Ayala, B. Fernandez and L.F. Verdeja, “Ultramarine blue from Asturian "hard" kaolins,” Applied Clay Science, Vol.41, No.3-4, pp. 133-142, 2008.
    32. Del Federico, E., W. Shofberger, J. Schelvis, S. Kapetanaki, L. Tyne and A. Jerschow, “Insight into framework destruction in ultramarine pigments,” Inorganic Chemistry, Vol.45, No.3, pp. 1270-1276, 2006.
    33. Climent-Pascual, E., R. Saez-Puche, A. Gomez-Herrero and J.R. de Paz, “Cluster ordering in synthetic ultramarine pigments,” Microporous and Mesoporous Materials, Vol.116, No.1-3, pp. 344-351, 2008.
    34. Landman, A.A. and D. De Waal, “Fly ash as a potential starting reagent for the synthesis of ultramarine blue,” Materials Research Bulletin, Vol.39, No.4-5, pp. 655-667, 2004.
    35. Kowalak, S., A. Jankowska, and S. Laczkowska, “Preparation of various color ultramarine from zeolite A under environment-friendly conditions,” Catalysis Today, Vol.90, No.1-2, pp. 167-172, 2004.
    36. Climent-Pascual, E., J.R. de Paz, J. Rodriguez-Carvajal, E. Surad, and R. Saez-Puche, “Synthesis and Characterization of the Ultramarine-Type Analog Na8-x(Si6Al6O24)‧(S2,S3,CO3)1-2,” Inorganic Chemistry, Vol.48, No.14, pp. 6526-6533, 2009.
    37. Clark, R.J.H. and D.G. Cobbold, “Characterization of sulfur radical-anions in solutions of alkali polysulfides in dimethylformamide and hexamethylphosphoramide and in solid-state in ultramarine blue, green, and red,” Inorganic Chemistry, Vol.17, No.11, pp. 3169-3174, 1978.
    38. Booth, D.G., S.E. Dann and M.T. Weller, “The effect of the cation composition on the synthesis and properties of ultramarine blue,” Dyes and Pigments, Vol.58, No.1, pp. 73-82, 2003.
    39. Lindner, G.G., K. Witke, H. Schlaich, and D. Reinen, “Blue-green ultramarine-type zeolites with dimeric tellurium colour centres,” Inorganica Chimica Acta, Vol.252, No.1-2, pp. 39-45, 1996.
    40. Gobeltz, N., A. Demortier, J.P. Lelieur and C. Duhayon, “Encapsulation of the chromophores into the sodalite structure during the synthesis of the blue ultramarine pigment,” Journal of the Chemical Society-Faraday Transactions, Vol.94, No.15, pp. 2257-2260, 1998.
    41. 易發成、楊劍、宋綿新、李虎杰及蒙勇，“利用禾樂石黏土製備群青藍的研究，”礦產綜合利用，4卷，8-12頁，2000。
    42. Kowalak, S., A. Jankowska, and S. Zeidler, “Ultramarine analogs synthesized from cancrinite,” Microporous and Mesoporous Materials, Vol.93, No.1-3, pp. 111-118, 2006.
    43. Jankowska, A. and S. Kowalak, “Synthesis of ultramarine analogs from erionite,” Microporous and Mesoporous Materials, Vol.110, No.2-3, pp. 570-578, 2008.
    44. Kowalak, S., A. Jankowska and E. Mikolajska, “Using of zeolite LOS for preparation of sulfur pigments,” Microporous and Mesoporous Materials, Vol.127, No.1-2, pp. 126-132, 2010.
    45. Kohler, P., G. Winter, F. Seel, and K.P. Klos, “Ultramarine-yellow preparation and characterization of a rarity,” Zeitschrift Fur Naturforschung Section B-a Journal of Chemical Sciences, Vol.42, No.6, pp. 663, 1987.
    46. 曾啓雄，色彩的科學與文化，耶魯國際文化事業有限公司，2003。
    47. 鄭柏左，色彩理論與數位影像，新文京出版社，2004。
    48. 大田登，陳鴻興及陳詵涵譯，色彩工程學︰理論與應用，全華科技圖書股份有限公司，2007。
    49. 大田登，陳鴻興及陳君彥譯，基礎色彩再現工程，全華科技圖書股份有限公司，2003。
    50. Gobeltz-Hautecoeur, N., A. Demortier, B. Lede, J.P. Lelieur and C. Duhayon, “Occupancy of the sodalite cages in the blue ultramarine pigments,” Inorganic Chemistry, Vol.41, No.11, pp. 2848-2854, 2002.

    下載圖示 校內：2016-06-27公開
    校外：2016-06-27公開
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