应熔炼炉，加热至300-400°C，保温5min，以去除金属铝块表面可能附着的有机物杂质。然后将感应炉温度调节至700-750°C，待铝块完全融化成熔融态，加入称量好的Cu，确保Cu完全被液态铝液覆盖；待Cu完全融入铝金属液后加入La，使La完全被覆盖，继续保温10_20min，待合金完全融化均匀之后，停止加热。待合金液温度为700-750°C时，将合金液浇注成锭料；打磨合金锭表面后，将其切割成小块(Icm厚)；
(3)取一支长度为400mm，直径10mm，底部开有圆孔的石英管，小孔直径为l_2mm，将1mm厚的小块锭料放入石英管中，采用高频感应加热炉及甩带机制备合金条带:升温至700-7500C，在小块锭料融化成液并颤抖后通入高压氩气，将合金液从石英管底部小口迅速喷到1200r/min旋转的表面光滑的铜辊上，得厚度30-40 μ m，宽度5mm左右的合金条带；
(4)把合金条带在3mol/L的NaOH溶液中进行分步腐蚀处理，除去合金条带中的招，步骤是:先进行预处理，预处理温度为30-35°C，预处理时间为Ih ;之后将浸泡有合金条带的NaOH溶液加热至80°C保温lh，然后冷却至室温，用超纯水和酒精分别清洗腐蚀过后的合金条带，将合金条带上的NaOH洗涤干净，得到含La, Cu的腐蚀产物；
(5)将步骤(4)得到的含La，Cu的腐蚀产物放入真空干燥箱(80°C)中静置12h，后放入退火炉中，先在350°C、空气气氛保温2h，然后在900°C、空气气氛保温3h，即可得到钙钛矿结构的纳米金属氧化物，为颗粒状，颗粒大小为80-200nm，分子式为LaCu03。
[0030]实施例6
(1)按La6at%，Co 6at%，其余为铝的原子百分比称取纯金属原材料；
(2)将称量好的纯铝放入石英坩祸中，将石英坩祸放入高频感应熔炼炉，加热至300-400°C，保温5min，以去除金属铝块表面可能附着的有机物杂质。然后将感应炉温度调节至700-750°C，待铝块完全融化成熔融态，加入称量好的Co，确保Co完全被液态铝液覆盖；待Co完全融入铝金属液后加入La，使La完全被覆盖，继续保温10_20min，待合金完全融化均匀之后，停止加热。待合金液温度为700-750°C时，将合金液浇注成锭料；打磨合金锭表面后，将其切割成小块(Icm厚)；
(3)取一支长度为400mm，直径10mm，底部开有圆孔的石英管，小孔直径为l_2mm，将1mm厚的小块锭料放入石英管中，采用高频感应加热炉及甩带机制备合金条带:升温至700-7500C，在小块锭料融化成液并颤抖后通入高压氩气，将合金液从石英管底部小口迅速喷到1000r/min旋转的表面光滑的铜辊上，得厚度30-40 μ m，宽度5mm左右的合金条带；
(4)把合金条带在lmol/L的NaOH溶液中进行分步腐蚀处理，除去合金条带中的招，步骤是:先进行预处理，预处理温度为20-35°C，预处理时间为Ih ;之后将浸泡有合金条带的NaOH溶液加热至90°C保温lh，然后冷却至室温，用超纯水和酒精分别清洗腐蚀过后的合金条带，将合金条带上的NaOH洗涤干净，得到含Co、La的腐蚀产物。
[0031](5)将步骤(4)得到的腐蚀产物放入真空干燥箱(80°C )中静置12h，后放入退火炉中，先在300°C、空气气氛保温2h，进行预处理脱水，然后在800°C、空气气氛保温4h，即可得到I丐钛矿结构的纳米金属氧化物，为颗粒状，颗粒大小为60-190nm，分子式为LaCo03。
[0032]对比例I
按照实施例3的方法制备产品，不同的是:La、Mn的原子百分比为1: 2，铝的原子百分比为98%。最终得到的产品中含有LaMnOjP Mn 304相，不是均一的LaMnO 3钙钛矿结构。
[0033]对比例2
按照实施例3的方法制备产品，不同的是:Mn20at%，La20at%，A160at%。按照此配比所得的合金锭无法成功甩带，感应炉加热样品就会氧化，无法进行后续处理，实验失败。
[0034]对比例3
按照实施例1的方法制备产品，不同的是:Cr 0.5at%，La 0.5at%，Al 99at%。按照此配比所得的腐蚀产物经过退火之后得到的XRD结果显示除了 LaCrOjh，还有La2CrO6 (如图2所示)，不是均一的LaCrO3钙钛矿结构。
[0035]对比例4
按照实施例1的方法制备产品，不同的是:先在300°C、空气气氛下预退火2h，再在600°C、空气气氛退火4h。所得产品的结构杂乱，不是均一的LaCr03。
【主权项】
1.一种ABO 3|丐钛矿结构纳米金属氧化物的制备方法，其特征是包括以下步骤: (1)选择金属A、金属B和金属铝，按照以下关系称取各纯金属作为原料:金属A、B的原子百分比为1:1，金属A、B和Al的总原子百分比为100%，Al的原子百分比为总原子百分比的 70%-98% ； (2)将金属铝熔融，先向熔融的铝液中加入金属A、B中熔点相对较高的金属，使熔点相对较高的金属完全熔化，然后再加入金属A、B中熔点相对较低的金属，待熔点较低的金属完全熔化后，得均匀的合金液； (3)将合金液浇铸成锭，打磨表面后切割成小块，将小块的合金锭熔化后在甩带机中甩带，得合金条带； (4)将所得合金条带加入NaOH或KOH溶液中，选择性除去合金条带中的铝，得含A、B两种金属的腐蚀产物； (5)将步骤(4)得到的腐蚀产物清洗、干燥，先在300-50(TC进行预退火处理，然后在800-1000°C进行进一步退火处理，即得到ΑΒ03@钛矿结构纳米金属氧化物。2.根据权利要求1要求所述的制备方法，其特征是:步骤(I)中，所述金属A是La，所述金属B为Fe、N1、Co、Cr、Mn、Cu中的任意一种。3.根据权利要求1或2要求所述的制备方法，其特征是:步骤(2)中，金属铝在700-750 °C熔融成铝液。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是:步骤(3)中，合金液在700-750°C的温度下浇注成锭。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是:步骤(4)中，NaOH或KOH溶液的浓度为 0.5_5mol/L。6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是:步骤(4)中，合金条带加入NaOH或KOH溶液中后，先在20-35°C下处理，当反应不再剧烈、气泡产生的比较少之后，再升温至60-90°C进行处理，直到再无气泡产生。7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是:步骤(5)中，300-500°C下的预退火处理和800-1000°C下的退火处理均在空气气氛下进行。8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是:步骤(5)中，预退火处理的时间为1-2小时；800-1000°C下退火时间为2-4小时。9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征是:所述钙钛矿结构纳米金属氧化物为纳米颗粒。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征是:纳米颗粒的大小为20-200nm。
【专利摘要】本发明公开了一种ABO3钙钛矿结构纳米金属氧化物的制备方法，包括：选择金属A（镧）和过渡金属B，与铝熔融形成合金液；将合金液浇铸成锭后熔化甩带形成合金条带；将合金条带用NaOH或KOH选择性除去其中的铝，然后经过退火处理，得ABO3钙钛矿结构纳米金属氧化物。本发明原料简单，成本低，工艺重复性强，设备要求较低，容易实现批量生产，所得产品是一种潜在的燃料电池催化剂材料以及光催化和一氧化碳气相催化材料。
【IPC分类】C01G53/00, C01G45/12, C01G49/00, B82Y30/00, C01G37/14, C01G3/00, C01G51/00
【公开号】CN105084420
【申请号】CN201510520292
【发明人】王艳, 张忠华, 王昊
【申请人】济南大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月24日