钙钛矿型稀土锰酸盐的柠檬酸法制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种钙钛矿型稀土氧化物的柠檬酸法制备工艺，具体涉及一种使用柠檬酸来合成钙钛矿型Ｌａ↓［１－ｘ］Ｃｅ↓［ｘ］ＭｎＯ↓［３］的工艺方法。在确定好ｘ值后，先按化学计量比将金属硝酸盐和柠檬酸配成一定浓度的混合溶液，再搅拌加热使该混合溶液沸腾，浓缩，直至发生灰化而得到疏松的粉体。然后将该疏松粉体进行研磨，使颗粒足够细。最后将该经研磨后的疏松粉体置于６５０℃～９００℃的高温下进行焙烧，即制得钙钛矿型Ｌａ↓［１－ｘ］Ｃｅ↓［ｘ］ＭｎＯ↓［３］的粉末产物。其优点在于原材料来源丰富，制造工艺简单，无须高性能和复杂的设备。该钙钛矿型Ｌａ↓［１－ｘ］Ｃｅ↓［ｘ］ＭｎＯ↓［３］适用于机动车尾气的催化净化处理，能大量取代贵金属从而降低环保成本，并具有较高的催化活性、稳定的组成和结构以及良好的耐高温性能。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种钙钛矿型稀土氧化物的制备方法，具体涉及一种使用柠檬酸来合成钙钛矿型La1-xCexMnO3的工艺方法。属于特种陶瓷制备，尤其是以稀土化合物为基的特种陶瓷制备领域。
技术介绍
：由于贵金属价格日益走高，再加上产量日益减少，在机动车环保领域，特别是机动车尾气催化净化领域，传统的贵金属催化剂的用量逐渐减少，而稀土基钙钛矿型催化剂的用量不断增加，如中国专利200510013814.X，专利名称：用于汽车尾气净化的La1-xAgxMnO3钙钛矿型催化剂。稀土基的钙钛矿型催化剂不仅具有催化活性高，结构稳定，组成明确等优点，还且有良好的氧化还原特性和耐高温性能；此外，我国稀土资源非常丰富，成本也相对较低，因此这种稀土基钙钛矿型催化剂有很好的发展前景。由于是应用于催化领域，这种稀土基钙钛矿型材料必须具有较大的比表面积、较高的表面活性和合适的粒度，因此对其制备方法有较高的要求。已有中国专利03102420.3，专利名称：空气电极钙钛矿催化剂及其制备方法；其采用溶胶-凝胶法制备通式为AxA`1-xByB`1-yO3(其中0≤x≤1，0≤x≤1)的钙钛矿催化剂，主要用于空气电解工程。已有中国专利98114042.4，专利名称：抗中毒、抗烧结稀土催化剂及其制造方法；其特征在于：稀土催化剂的载体是具有酸性表面的γ-Al2O3，其活性组分的代表式为[RE(1-x)AEx][TM，NM]O3，式中RE为稀土金属，AE为碱土金属，TM为过渡金属，NM为贵金属；特征在于该方法主要包括预处理载体、附载活性组分、烘干和焙烧等工艺。已有中国专利200510046710.9是关于一种钙钛矿型金属氧化物催化剂的制备方法，其采用加入炭粉阻聚的前驱体法合成钙钛矿型金属氧化物催化剂。上述制备方法的共同缺点在于工艺流程复杂，对设备及工艺参数较为苛求，且合成时间长，不利于工业化生产。
技术实现思路
：本专利技术的目的就是提供一种原材料来源丰富、制造工艺简单、无须高性能复杂的加工设备、工艺简单、操作方便，且能有效减低成本的钙钛矿型催化剂制备方法，特别是由镧、铈、-->锰和氧组成的钙钛矿型稀土基催化剂La1-xCexMnO3的制备方法。为实现上述目的本专利技术所采用的技术方案是：在La1-xCexMnO3钙钛矿型催化剂中，由镧元素和铈元素构成钙钛矿ABO3结构的A位，锰元素构成B位。在确定好x值后，先按化学计量比将金属硝酸盐和柠檬酸配成一定浓度的混合溶液，再搅拌加热使该混合溶液沸腾，浓缩，直至发生灰化而得到疏松的粉体。然后将该疏松粉体进行研磨，使颗粒足够细。最后将该经研磨后的疏松粉体置于650℃～900℃的高温下进行焙烧，即制得钙钛矿型La1-xCexMnO3的粉末产物。本专利技术的优点在于：(1)原料在溶液状态下进行混合，使得各组分混合均匀程度达到离子级别，有利于形成组分确定的烧结产物；(2)柠檬酸的采用有效地降低了硝酸等易造成环境负担地原料的用量，且残留柠檬酸在后续工艺中完全分解挥发，不带来杂质元素。(3)该催化剂结构简单，原料丰富，成本低廉，适合我国的发展条件。具体实施方式：实施例1：当x＝0时，按化学计量比加入La(NO3)3、、Mn(NO3)2，并加入一定量的柠檬酸，放到1000ml容量的圆底烧杯内，搅拌并加水溶解。逐渐加热使其沸腾浓缩，到达一定温度发生灰化，得到钙钛矿母体；再将母体放入马弗炉中以800℃烧制3～8小时，得到最终产物。经X射线衍射分析结果鉴定，该粉体为钙钛矿型结构的复合氧化物。实施例2当x＝0.4时，按化学计量比加入La(NO3)3、Ce(NO3)3、Mn(NO3)2，并加入一定量的柠檬酸，放到1000ml容量的圆底烧杯内，搅拌并加水溶解。逐渐加热使其沸腾浓缩，到达一定温度发生灰化，得到钙钛矿母体；再将母体放入马弗炉中以800℃烧制3～8小时，得到最终产物。经X射线衍射分析结果鉴定，该粉体为钙钛矿型结构的复合氧化物。实施例3x＝1时，按化学计量比加入Ce(NO3)3、Mn(NO3)2，并加入一定量的柠檬酸，放到1000ml容量的圆底烧杯内，搅拌并加水溶解。逐渐加热使其沸腾浓缩，到达一定温度发生灰化，得到钙钛矿母体；再将母体放入马弗炉中以800℃烧制3～8小时，得到最终产物。经X射线衍射分析结果鉴定，该粉体为钙钛矿型结构的复合氧化物。上述参照实施例对本专利技术进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，按照组分配比等限定范围可列举若干个实施例，因此在不脱离本专利技术总体构思下的变化和修改，应属本专利技术的保护范围之内。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钙钛矿型稀土锰酸盐的柠檬酸法制备工艺，用于制备Ｌａ↓［１－ｘ］Ｃｅ↓［ｘ］ＭｎＯ↓［３］，其中０≤ｘ≤１，其特征在于使用柠檬酸促使各组分混合，主要工艺步骤包括：（ａ）按化学计量比将Ｌａ、Ｃｅ和Ｍｎ的硝酸盐与柠檬酸配成混合溶液；（ｂ）然后将所述的混合溶液充分搅拌并加热使其沸腾、浓缩、并干燥至灰化，得到疏松的粉体；（ｃ）将该疏松的粉体研磨成粉末；（ｄ）最后将该粉末于６５０℃－９００℃的温度下焙烧３－８小时，得到钙钛矿型Ｌａ↓［１－ｘ］Ｃｅ↓［ｘ］ＭｎＯ↓［３］粉体。

【技术特征摘要】
1. 一种钙钛矿型稀土锰酸盐的柠檬酸法制备工艺，用于制备La1-xCexMnO3，其中0≤x≤1，其特征在于使用柠檬酸促使各组分混合，主要工艺步骤包括：(a)按化学计量比将La、Ce和Mn的硝酸盐与柠檬酸配成混合溶液；(...

【专利技术属性】
技术研发人员：豆立新，秦蓁，刘伯潭，程魁玉，卢珊，潘春晖，
申请(专利权)人：天津市环科机动车尾气催化净化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]