近日，我院硕士研究生吴福灵以第一作者身份在多孔、介孔材料领域的中科院大类一区Top期刊Microporous and Mesoporous Materials（IF:4.551，CiteScore:7.70）上，发表了题为：“Design and Preparation of a type of γ-Ce₂S₃@c-SiO₂-Coated Red Pigment with a Plum Pudding Mosaic Structure: The Effect of Pre-sintering Temperature on Pigment Properties”的原创研究论文，该硕士生指导老师李月明教授为论文的通讯作者。

绿色环保型γ-Ce₂S₃无机大红色料具有颜色鲜艳、耐候性好、抗紫外能力强等优点。但γ-Ce₂S₃在空气气氛下，温度高于350℃即氧化分解，失去红色。

针对γ-Ce₂S₃耐温性较差的问题，该论文采用酸碱两步催化溶胶-凝胶法制备无定形SiO₂（a-SiO₂）凝胶粉末，并在空气气氛下经400℃预烧，得到由a-SiO₂纳米颗粒堆积形成的介孔材料，其中CeO₂被包裹在a-SiO₂堆积形成的介孔中，即CeO₂@a-SiO₂。以上述方法获得的CeO₂@a-SiO₂为前驱体，在CS₂气氛下经900℃硫化，然后在Ar保护气氛中经1300℃煅烧，得到致密的、具有枣糕镶嵌型结构的晶型SiO₂（c-SiO₂）包裹的γ-Ce₂S₃（γ-Ce₂S₃@c-SiO₂）大红色料。

酸-碱两步催化法合成γ-Ce₂S₃@c-SiO₂过程

γ-Ce₂S₃@c-SiO₂（a）TEM，色料颗粒包裹深度不同；（b）SEM，包裹层致密性

结果发现：该包裹色料呈色鲜艳（L* = 30.46，a* = 37.73，b* = 26.41），在空气气氛下900℃时仍保持鲜艳的红色（L* = 27.61，a* = 29.06，b* = 17.25），表明通过该方法设计制备的γ-Ce₂S₃@c-SiO₂，可将γ-Ce₂S₃的温度稳定性由350℃大幅提升至900℃，使得γ-Ce₂S₃应用于高温领域成为可能。该结果也表明通过结构设计和高温煅烧，由纳米a-SiO₂堆积形成的多孔、介孔材料可应用于包裹色料的新领域。

该结构相较于传统的核-壳型包裹色料而言，栆糕镶嵌型结构包裹的一个基质中含多个被包裹的颗粒，且颗粒被包裹的深度不同。该型包裹具有诸多优势：首先，一个包裹色料含多个色料颗粒，这使得相同条件下获得的包裹色料呈色更佳；其次，由于色料在基质中掩埋深度不同，当包裹色料受损使得外部破裂后，只会影响包裹在浅层的色料，而包裹在基质内部较深处的色料依旧处于被保护的“安全”状态。

γ-Ce₂S₃@c-SiO₂：（a）TG-DSC曲线（b）不同煅烧温度的样品色度图

李月明教授从事功能陶瓷材料、传统陶瓷材料的研究30余年，先后以第一/通讯作者身份在Journal of Materials Science，Applied Surface Science，Journal of Alloy and Compounds，Surface and Coatings Technology，Ceramics International，Journal of Rare earths，无机材料学报等期刊发表SCI论文一百余篇。其中，在γ-Ce₂S₃无机大红色料的研究领域内，近五年已发表26篇期刊论文，其中18篇被SCI/EI收录；目前已成功将γ-Ce₂S₃在空气气氛下的耐温性由350℃提升至900℃，此研究成果处于该领域的领先地位。

近年来我院高度重视研究生创新能力培养，通过多年努力，取得了明显效果。研究生以第一作者发表中科院大类二区及以上学术论文明显呈逐年递增的趋势，此次继今年年初一位研究生发表中科院大类一区学术论文之后，我院研究生再次以第一作者发表中科院大类一区Top学术论文，标志着我院研究生培养质量正在逐渐迈上一个新的台阶。

该研究得到了国家自然科学基金（NO.51462010）和江西省科技厅科学研究重点项目（NO.20171ACB20022，NO.20202BABL204015）的经费支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110699。