复合氧化物材料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钙钛矿型复合氧化物材料，尤其是涉及一种甘蔗渣合成钙钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法。
【背景技术】
[0002]生物质作为一种可再生的资源，在绿色化学合成方面越来越显现出重要性，近年来，生物质在绿色合成纳米材料方面也表现出独特的优势。从植物和微生物中提取的生物质含有丰富的活性官能团可以与金属离子发生还原作用。已经成功合成纳米银、纳米金、核壳结构的纳米材料。郑楠等利用生物质栀子合成多孔氧化铝(ZL201110399340.2)。最近有报道利用稻草稻杆制备二氧化娃杂化材料(B1resource Technology 101 (2010) 8402 -8405)。钙钛矿型复合氧化物LaCoO3具有优异的磁电性能，被广泛应用于燃料电池、传感器及多相催化等相关领域。常规的制备方法主要有燃烧法、固相法、柠檬酸络合法、溶胶凝胶法、水热法、模板法等。这些方法制备工艺复杂，成本较高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种甘蔗渣合成钙钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法。
[0004]本发明包括以下步骤:
[0005]I)将硝酸镧与硝酸钴溶于水中形成混合溶液，再加入甘蔗渣，干燥后得干凝胶；
[0006]2)将步骤I)得到的干凝胶引燃，得到黑色的前驱体粉末，在马弗炉中预分解后，煅烧，即得到钙钛矿LaCoO3复合氧化物材料。
[0007]在步骤I)中，所述硝酸镧与硝酸钴的摩尔比可为1: 1，所述水可采用去离子水；所述甘蔗渣的用量按质量百分比可为混合溶液的10%?40% ;所述干燥的温度可为80?100°C，干燥的时间可为12?24h ;所述甘蔗渣可采用榨汁后废弃的甘蔗渣经水洗，105°C烘箱干燥至恒重后用粉碎机粉碎，筛分为60?100目的甘蔗渣。
[0008]在步骤2)中，所述引燃可采用电炉引燃；所述预分解的温度可为400°C，预分解的时间可为2h ;所述煅烧的温度可为600?800°C，煅烧的时间可为4h。
[0009]所制备的钙钛矿LaCoO3复合氧化物材料的比表面积测试如下:纳米钙钛矿材料的比表面积测试在Micromeritics TriStar 3000型全自动物理化学吸附仪上完成。以高纯氮为吸附质，于液氮温度(77K)进行吸附。测试前样品在150°C下抽真空处理5h，催化剂用量约为0.lg。比表面积测试采用的是多层物理吸附方法，即BET方程。
[0010]本发明采用甘蔗渣直接与金属盐络合燃烧法，制备钙钛矿结构LaCoO3复合金属氧化物材料，工艺简单，成本低，是一种可再生生物质制备钙钛矿型纳米材料的新方法。
【附图说明】
[0011]图1为实施例1制备的LaCoO3XRD图。在图1中，标记?为LaCoO3。
[0012]图2为实施例1制备的LaCoO3纳米材料扫描电镜SEM图。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
[0014]LaCoO3制备:按硝酸镧:硝酸钴摩尔比为1:1。分别取0.04mol的金属硝酸盐溶于0.1L去离子水，加入相对于1^&)03的质量百分比为10%的60目的甘蔗渣。搅拌均匀，于80°C干燥24h，用电炉加热到燃烧，得到的前驱体粉末，经过400°C焙烧2h进一步分解，再经800°C焙烧4h得到纳米钙钛矿材料LaCoO3。
[0015]比表面积测试在Micromeritics TriStar 3000型全自动物理化学吸附仪上进行。以高纯氮为吸附质，于液氮温度(77K)进行吸附。称量约0.1g样品，压片，测试前样品在150°C下抽真空处理5h。比表面积为6.97m2/g。
[0016]实施例2
[0017]LaCoO3制备:按硝酸镧:硝酸钴摩尔比为1:1。分别取0.04mol的金属硝酸盐溶于0.1L去离子水，加入相对于1^&)03的质量百分比为15%的80目的甘蔗渣。搅拌均匀，于100°C干燥12h，用电炉加热到燃烧，得到的前驱体粉末，经过400°C焙烧2h进一步分解，再经700°C焙烧4h，得到纳米钙钛矿材料LaCoO3，其比表面积为6.72m2/g。
[0018]实施例3
[0019]LaCoO3制备:按硝酸镧:硝酸钴摩尔比为1:1。分别取0.04mol的金属硝酸盐溶于0.1L去离子水，加入相对于LaCoOj^质量百分比为10%的100目的甘蔗渣。搅拌均匀，于90°C干燥16h，用电炉加热到燃烧，得到的前驱体粉末，经过400°C焙烧2h进一步分解，再经600°C焙烧4h，得到纳米钙钛矿材料LaCoO3，其比表面积为11.72m2/g。
[0020]实施例4
[0021]LaCoO3制备:按硝酸镧:硝酸钴摩尔比为1:1。分别取0.04mol的金属硝酸盐溶于0.1L去离子水，加入相对于LaCoOj^质量百分比为20%的100目的甘蔗渣。搅拌均匀，于85°C干燥18h，用电炉加热到燃烧，得到的前驱体粉末，经过400°C焙烧2h进一步分解，再经700°C焙烧4h，得到的纳米钙钛矿材料LaCoO3，其比表面积为8.00m2/g。
[0022]实施例5
[0023]LaCoO3制备:按硝酸镧:硝酸钴摩尔比为1:1。分别取0.04mol的金属硝酸盐溶于0.1L去离子水，加入相对于1^&)03的质量百分比为30%的80目的甘蔗渣。搅拌均匀，于80°C干燥20h，用电炉加热到燃烧，得到的前驱体粉末，经过400°C焙烧2h进一步分解，再经700°C焙烧4h，得到纳米钙钛矿材料LaCoO3，其比表面积为9.65m2/g。
[0024]实施例6
[0025]LaCoO3制备:按硝酸镧:硝酸钴摩尔比为1:1。分别取0.04mol的金属硝酸盐溶于0.1L去离子水，加入相对于1^&)03的质量百分比为40%的60目的甘蔗渣。搅拌均匀，于95°C干燥12h，用电炉加热到燃烧，得到的前驱体粉末，经过400°C焙烧2h进一步分解，再经750°C焙烧4h，得到纳米钙钛矿材料LaCoO3，其比表面积为8.llm2/g。
【主权项】
1.甘鹿澄合成妈钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法，其特征在于包括以下步骤: 1)将硝酸镧与硝酸钴溶于水中形成混合溶液，再加入甘蔗渣，干燥后得干凝胶； 2)将步骤I)得到的干凝胶引燃，得到黑色的前驱体粉末，在马弗炉中预分解后，煅烧，即得到钙钛矿LaCoO3复合氧化物材料。
2.如权利要求1所述甘鹿澄合成妈钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法，其特征在于在步骤I)中，所述硝酸镧与硝酸钴的摩尔比为1:1。
3.如权利要求1所述甘鹿澄合成妈钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法，其特征在于在步骤I)中，所述水采用去离子水。
4.如权利要求1所述甘鹿澄合成妈钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法，其特征在于在步骤I)中，所述甘蔗渣的用量按质量百分比为混合溶液的10%?40%。
5.如权利要求1所述甘鹿澄合成妈钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法，其特征在于在步骤I)中，所述干燥的温度为80?100°C，干燥的时间为12?24h。
6.如权利要求1所述甘鹿澄合成妈钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法，其特征在于在步骤I)中，所述甘蔗渣采用榨汁后废弃的甘蔗渣经水洗，105°C烘箱干燥至恒重后用粉碎机粉碎，筛分为60?100目的甘蔗渣。
7.如权利要求1所述甘鹿澄合成妈钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法，其特征在于在步骤2)中，所述引燃采用电炉引燃。
8.如权利要求1所述甘鹿澄合成妈钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法，其特征在于在步骤2)中，所述预分解的温度为400°C，预分解的时间为2h。
9.如权利要求1所述甘鹿澄合成妈钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法，其特征在于在步骤2)中，所述煅烧的温度为600?800°C，煅烧的时间为4h。
【专利摘要】甘蔗渣合成钙钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法，涉及一种钙钛矿型复合氧化物材料。1)将硝酸镧与硝酸钴溶于水中形成混合溶液，再加入甘蔗渣，干燥后得干凝胶；2)将步骤1)得到的干凝胶引燃，得到黑色的前驱体粉末，在马弗炉中预分解后，煅烧，即得到钙钛矿LaCoO3复合氧化物材料。采用甘蔗渣直接与金属盐络合燃烧法，制备钙钛矿结构LaCoO3复合金属氧化物材料，工艺简单，成本低，是一种可再生生物质制备钙钛矿型纳米材料的新方法。
【IPC分类】C01G51-04, B01J20-06
【公开号】CN104741068
【申请号】CN201510180887
【发明人】贾立山, 罗明萍, 凌枫, 潘欣伟
【申请人】厦门大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月16日