美国化学学会 陶瓷样品被涂上了一层成本效益高、充满活力的釉料，釉料由比大多数其他着色剂毒性更低的金盐和银盐制成
信用:瑞安·科普奇 自制陶瓷可以是一种表达你创造力的方式，但是在这个过程中使用的一些技术和材料可能会给你的健康和环境带来坏消息
如果准备不当，一些上釉的陶瓷可能会浸出潜在的有害重金属
科学家们现在报告了一种新型釉料的进展，这种釉料包括金和银纳米粒子，与目前使用的配方相比，毒性更低，更环保，同时仍然提供鲜艳的颜色
研究人员正在通过美国化学学会在线平台展示他们的结果
釉料使陶瓷有光泽和防水，而且它们还增加了颜色，这是通过在窑中烧制粘土物体来显示的
众所周知，这些材料含有潜在的有害成分，尽管许多制造商现在已经去除了它们
“但即使在今天，你仍然可以在市场上找到含有有害重金属的陶瓷釉，”瑞安·科普奇说
D
，该项目的首席研究员
“要获得最亮的颜色，传统上需要使用更高含量的重金属，如钡和镉，它们会从表面浸出，在这种水平下是有毒的
" 为了开发一种更安全的所需颜色的釉料，研究人员转向了微小的金银纳米颗粒
虽然这些金属在技术上被认为是“重的”，但它们被认为是少量的良性物质
事实上，它们经常被用于医疗应用，例如用于类风湿性关节炎的注射和作为抗微生物制剂的成分
从宏观上看，金和银具有高度可识别的黄色或白色金属光泽，但当缩小到纳米级水平(即每个粒子1至100纳米)时，它们可以呈现完全不同的色调
它们的颜色会根据粒子的大小而变化；纳米级的金粒子可以产生深红色和蓝色，微小的银粒子可以呈现红色甚至亮绿色
事实证明，金和银纳米粒子已经在艺术品中使用了几个世纪，工匠们甚至都不知道
“历史作品中使用的纳米粒子是偶然的，而不是有意的，”团队成员内森·丁说
他和科普奇在里士满大学
在中世纪，工匠们会将金银磨成非常细的粉末，或者在他们的工艺品中使用金盐或银盐，比如色彩鲜艳的彩色玻璃窗和圣杯
“在现代，没有人真的把金和银纳米粒子从零开始放入釉料中，所以它们可以在今天艺术家使用的同一个窑中烧制，”丁说
“这就是我们努力要做的工作
我们的目标是使用现代技术和诀窍来实现历史技术
" 为了获得最佳的陶瓷釉料，研究人员从简单的釉料基础开始，将其与不同组合和大小的金银盐和纳米粒子混合
从那里，他们将这些试验釉应用到粘土制品上，并在当地艺术家使用的传统陶瓷窑中烧制
通过显微镜检查，研究人员发现烧制过程改变了纳米粒子的形状和大小，进而影响最终的颜色
最终的颜色取决于金属的来源以及使用的浓度
通过将这两种金属结合到同一个釉料中，丁和柯帕奇可以像业余陶艺家一样用同样的设备生产出各种各样的颜色
由于这种新釉料只需要很少一部分贵金属，因此它既经济又环保
事实上，研究人员估计给一个杯子上釉只需要30到40美分
因为这些纳米粒子比其他金属更有效地产生颜色，研究人员只需要添加非常少量的金或银，大约0
01%重量
这与含有重金属的传统釉料形成对比；这些釉料通常含有5-15重量%的重金属——锰釉料含有高达50%的金属光泽
接下来，徐晃和他的团队计划进一步探索烧制过程是如何改变金和银纳米粒子的，这将有助于他们微调最终的颜色
然后，他们计划在釉料中加入其他金属纳米粒子，这有可能为艺术界带来更广泛的颜色供其利用
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