一种双钙钛矿金属氧化物催化剂及其制备方法_2

文档序号:8388942阅读:来源:国知局
h、3. 8h、4. 0h、4. 3h、4. 6h、4. 8h。
[0033] 本发明还提出了一种所述双钙钛矿金属氧化物催化剂的制备方法,包括如下步 骤:
[0034] Sl、将 La (NO3) 3 · 6H20、Sr (NO3) 2、Fe (NO3) 3 · 9H20 和 Co (NO3) 2 · 6H20 溶于去离子水 中得到第一溶液;将MoO3溶于氨水中得到第二溶液;将所述第一溶液和第二溶液混合后得 到混合盐溶液;
[0035] S2、将Sl得到的混合盐溶液加入到由体积比为0.8-1. 2 : 1.0-1. 4 : 1.8-2. 2的 Trition X-100、正己醇和环己烷组成的乳化液中,得到反相微乳液A ;
[0036] S3、将(NH4) 2(:03溶于去离子水中得到第三溶液,将第三溶液加入到由体积比为 0. 8-1.2 : 1.0-1. 4 : 1.8-2. 2的Trition X-100、正己醇和环己烷组成的乳化液中,得到 反相微乳液B ;
[0037] S4、将S2得到的反相微乳液A加入到S3得到的反相微乳液B中,搅拌得到反应 液;
[0038] S5、将S4得到的反应液静置至出现絮状沉淀后,离心分离得到固体细粉;
[0039] S6、将S5得到的固体细粉干燥,再置于马氟炉中进行第一次焙烧,接着研磨,再置 于马氟炉中进行第二次焙烧,然后压片,过筛得到双钙钛矿金属氧化物催化剂。
[0040] 优选地,所述双钙钛矿金属氧化物催化剂的制备方法,包括如下步骤:
[0041] 51、按摩尔份将1份1^(勵3)3.6!120、1份51'(勵 3)2、1份?6(勵3)3.9!120和11份 Co (NO3) 2 ·6Η20溶于去离子水中得到第一溶液,将X份MoO3溶于氨水中得到第二溶液;将第 一溶液和第二溶液混合后得到混合盐溶液,所述混合盐溶液中总离子浓度为〇. 4-0. 6mol/ L ;
[0042] S2、将SI得到的混合盐溶液加入到由体积比为1 : 1.2 : 2的Trition X-100、正 己醇和环己烷表面活性剂组成的乳化液中,得到反相微乳液A,其中混合盐溶液与乳化液的 体积比为1:4-5 ;
[0043] S3、将浓度为2.0-4. Omol/L的(NH4)2CO3溶液加入到由体积比为1 : 1.2 : 2的 Trition X-100、正己醇和环己烷组成的乳化液中,得到反相微乳液B,其中(NH4)2CO3溶液与 乳化液的体积比为1:4-5 ;;
[0044] S4、将S2得到的反相微乳液A滴加到S3得到的反相微乳液B中,进行磁力搅拌得 到反应液,搅拌过程中反应液温度为30-50°C,pH值为7-8,搅拌时间为0. 5-1. 5h ;
[0045] S5、将S4得到的反应液在室温下静置20-28h后,离心分离得到固体细粉,离心分 离的速率为 45000-60000r/min,时间为 8-12min ;
[0046] S6、将S5得到的固体细粉干燥,干燥温度为80-120°C,干燥时间为10_14h,接着研 磨,再置于马氟炉中进行第一次焙烧,第一次焙烧温度为400-600°C,焙烧时间3-5h,接着 研磨,再置于马氟炉中进行第二次焙烧,第二次焙烧温度为700-900°C,焙烧时间3-5h,然 后压片,压片压力为20~30Mp,过40-60目筛得到双钙钛矿金属氧化物催化剂。
[0047] 优选地,在Sl中,混合盐溶液中总金属离子浓度可以为0· 3mol/L、0. 33mol/ L、0. 35mol/L、0. 39mol/L、0. 43mol/L、0. 47mol/L、0. 50mol/L、0. 52mol/L、0. 55mol/L、 0·57mol/L〇
[0048] 优选地,在S2中,混合盐溶液与乳化液的体积比为1:4. 2、1:4. 3、1:4. 4、1:4. 5、 1:4. 6,1:4. 7,1:4. 8,1:4. 9〇
[0049] 优选地,在S3中,(NH4)20)3溶液与乳化液的体积比为1:4. 2、1:4. 3、1:4. 4、1:4. 5、 1:4. 6,1:4. 7,1:4. 8,1:4. 9〇
[0050] 优选地,在S4中,,搅拌过程中反应液温度为32°C、34°C、35°C、37°C、42°C、43°C、 45°C、46°C、47°C、48°C ;pH 值为 7· 1、7·2、7·3、7·4、7·5、7·6、7·7、7·8、7·9 ;搅拌时间为 0· 6h、0. 7h、0. 8h、0. 9h、l. 0h、l. 2h、l. 3h、l. 4h。
[0051] 优选地,在 S5 中,离心分离的速率为 46000r/min、47000r/min、48000r/min、 49000r/min、50000r/min、53000;r/min、55000;r/min、57000;r/min、59000;r/min ;时间为 8. 2min、8. 5min、9. lmin、9. 5min、9. 9min、10. 2in、10. 5min、llmin、ll. 3min、ll. 8min〇
[0052] 优选地,在S6中,干燥温度为85°〇、90°〇、95°〇、100°〇、105°〇、110°〇、115°〇;干燥 时间为 10. 5、llh、ll. 5h、12h、12. 5h、13h、13. 5h。
[0053] 优选地,在 S6 中,第一次焙烧温度为 420 °C、440 °C、460 °C、500 °C、520 °C、530 °C、 560°C、58(TC ;焙烧时间 3. 2h、3. 4h、3. 6h、3. 8h、4. 0h、4. 3h、4. 6h、4. 8h。
[0054] 优选地,在 S6 中,第二次焙烧温度为 720°C、740°C、760°C、800°C、820°C、830°C、 860°C、880°C ;焙烧时间为 3. 2h、3. 4h、3. 6h、3. 8h、4. 0h、4. 3h、4. 6h、4. 8h。
[0055] 本发明还提出了一种双钙钛矿金属氧化物催化剂的制备方法,包括如下步骤:
[0056] S1、将葡萄糖加入去离子水中得到葡萄糖水溶液,将葡萄糖水溶液置于反应釜中 加热,搅拌得到反应液,将所述反应液冷却至室温后,离心分离得到沉淀物,将沉淀物洗涤, 干燥得到碳微球硬模板;
[0057] S2、将 La (NO3) 3 · 6H20、Sr (NO3) 2、Fe (NO3) 3 · 9H20 和 Co (NO3) 2 · 6H20 溶于去离子水 中得到第一溶液,将MoO3溶于氨水中得到第二溶液;
[0058] S3、将S2得到的第一溶液和第二混合后得到混合溶液,向所述混合溶液中加入Sl 得到的碳微球模板后进行超声,再置于反应釜中加热,搅拌后得到反应液;
[0059] S4、将S3得到的反应液离心分离后得到沉淀物,所述沉淀物经洗涤,烘干后得到 前驱体;
[0060] S5、将S4得到的前驱体研磨后置于马氟炉中焙烧,再进行压片,过筛得到双钙钛 矿金属氧化物催化剂。
[0061] 优选地,所述双钙钛矿金属氧化物催化剂的制备方法,包括如下步骤:
[0062] S1、将葡萄糖加入40-60ml的去离子水中,磁力搅拌0. 5-2h后得到浓度为 0. 4-0. 5mol/L的葡萄糖水溶液,将葡萄糖水溶液置于IOOmL的聚四氟乙烯反应釜中加热并 搅拌得到反应液,加热温度为160-200°C,搅拌时间为5-7h ;将所述反应液冷却至室温后, 在转速为40000-60000r/min的条件下离心分离10-20min得到沉淀物,将所述沉淀物用水 和乙醇洗涤至基本无色为止,放入l〇〇°C烘箱中干燥2-6h后得到碳微球硬模板;
[0063] S2、按摩尔份将 1 份 La (NO3) 3 · 6H20、1 份 Sr (NO3) 2、1 份 Fe (NO3) 3 · 9H20 和 1-x 份 Co (NO3) 2 · 6H20溶于去离子水中得到第一溶液;将X份MoO3溶于氨水中得到第二溶液;
[0064] S3、将S2得到的第一溶液和第二混合后得到混合溶液,其中混合溶液中总金属离 子浓度为〇. 4-0. 6mol/L,体积为40-50mL ;向所述混合溶液中加入Sl得到的碳微球模板后 超声0. 5-1. 5h,再置于IOOmL的聚四氟乙烯反应釜中加热,搅拌后得到反应液,加热温度为 160-200 °C,搅拌时间为4-8h ;
[0065] S4、将S3得到的反应液离心分离后得到沉淀物、所述沉淀物经洗涤2-3次,烘干得 到前驱体;
[0066] S5、将S4得到的前驱体研磨后再置于马氟炉中焙烧,焙烧温度为600-1000°C,焙 烧时间为3-5h,接着压片,压片压力为20~30Mp,过40-60目筛得到双钙钛矿金属氧化物 催化剂。
[0067] 优选地,在S3中,Sl得到的碳微球模板的物质的量是总金属离子的1. 2-1. 5倍。
[0068] 优选地,在S3中,混合溶液中总金属离子浓度可以为0.43mol/L、0.45mol/L、 0· 46mol/L、0. 47mol/L、0. 50m
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