分级自组装钙钛矿微球结构制备方法及其产品和应用技术

本发明专利技术涉及一种分级自组装钙钛矿微球结构制备方法及其产品和应用，具体公开了一种分级自组装LaFe0.65Co0.35O3钙钛矿微球结构的制备方法，以水溶性的盐作为制备分级自组装稀土钙钛矿微球结构的前驱体，加入模板，在六亚甲基四胺添加后生成组分的氢氧化物，再热处理生成稀土钙钛矿，不需要较长时间的反应过程。通过控制六亚甲基四胺的用量就可以得到不同形貌的分级自组装稀土钙钛矿微球结构。本发明专利技术操作简单，反应温度较低，制备出来稀土钙钛矿微球结构尺寸分布均匀，结构可控。该发明专利技术制备的分级自主装稀土钙钛矿微球结构可用于汽车尾气处理等。

Preparation of hierarchical self assembled perovskite microspheres and their products and Applications

The invention relates to a hierarchical self-assembly of perovskite structure microsphere preparation method and its products and applications, specifically discloses a preparation method of hierarchical self-assembly of LaFe0.65Co0.35O3 perovskite structure microspheres, with water soluble salts as prepared by self-assembly of rare earth perovskite microspheres node precursor, the added component template generation in six four methylene amine hydroxide added after heat treatment, formation of rare earth perovskite, the reaction process does not require a long time. The structure of rare-earth perovskite microspheres with different morphologies can be obtained by controlling the dosage of six methylene four amines. The invention has simple operation and low reaction temperature, and the size distribution of the rare earth perovskite microsphere is uniform and the structure is controllable. The structure of the classified autonomous rare-earth perovskite microsphere prepared by the invention can be used in the treatment of automobile exhaust gas and so on.

【技术实现步骤摘要】
分级自组装钙钛矿微球结构制备方法及其产品和应用
本专利技术涉及的稀土钙钛矿制备技术，尤其是一种分级自组装钙钛矿微球结构制备方法及其产品和应用，具体是指一种分级自组装LaFe0.65Co0.35O3钙钛矿微球结构制备方法及其产品和应用。
技术介绍
我国目前是世界上大气污染最严重的地区之一，多地PM2.5指数常年超过100，远远超过WHO的指导值（年均值10）。近年来，我国大气污染形势严峻，全国多地雾霾天气频发，以可吸入微粒物、细微粒物（PM2.5）氮氧化物为特征的污染问题日益突出。而空气中的氮氧化物，虽然最大的来源是火力发电，其次是工业和交通运输部门，分别贡献了40%、23％和20％，但单按人均使用率而言汽车是最为严重的污染源。为此，国家和地方如北京、上海等新近制定的环保政策法规，都对汽车排放作出了严格规定，特别是2016年4月起一些地区首先实行了更为严格的国五排放标准，国四标准的车停止上牌或过户。这些都说明了汽车排放控制对大气治理的重要性。对NOx、CO和HC等污染物的无害化处理，在改善环境的同时，也削减了对人类特别是儿童及老人等易感人群身体健康的危害，这也是隐性的巨大社会效益。针对汽车尾气排放控制，发展一种具有自我再生特性，对NOx/CO/HC三种主要污染组元同时有效，且仅使用钙钛矿基稀土氧化物催化剂，在保证催化效率和性能稳定性的同时减少稀贵金属用量。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种分级自组装钙钛矿微球结构制备方法本专利技术的再一目的在于：提供上述制备方法获得的产品。本专利技术的又一目的在于：提供上述制备方法获得产品的应用。本专利技术目的通过下述方案实现：一种分级自组装钙钛矿微球结构制备方法，为分级自组装LaFe0.65Co0.35O3钙钛矿微球结构制备方法，包括如下步骤：（1）将钴、铁、镧的盐溶于去离子水中形成混合溶液，钴、铁、镧各种盐的摩尔比为La2+:Fe3+:Co3+=1:0.65:0.35，搅拌均匀后，加入模板；（2）在步骤（1）制得的溶液中滴加六甲基四胺作为沉淀剂使镧、铁、钴形成氢氧化物沉淀；（3）将步骤（2）制得的镧、铁、钴沉淀用去离子水离心洗涤3次，在烘箱干燥24小时后，放入马弗炉700oC烧5~10小时，得到微球的稀土钙钛矿纯相。本专利技术采用溶胶-凝胶法，利用化学溶液法在水溶液中合成分级自组装微球，提高钙钛矿催化剂的接触面积，从而提高催化效率。可通过改变反应体系中六亚甲基四胺的含量调控钙钛矿的最终形貌，反应在100oC以下进行，反应时间短，然后在高温下处理混合物使其成为钙钛矿单相。在上述方案基础上，溶于水的钴盐为氯化钴或草酸钴的一种，铁盐为氯化铁或硝酸铁的一种，镧盐为硝酸镧。优选的，步骤（1）中，搅拌条件为：在室温下搅拌速度为200~600rpm，时间60min。优选的，步骤（1）所述的模板为碳粉或分子筛，与La2+的摩尔比为3~6:1，加入溶液中搅拌2h。优选的，步骤（2）中六甲基四胺与三种金属离子总和的摩尔比为4~2:1，加入上述溶液中在60-90oC反应0.5~3h，得到棕色沉淀物。本专利技术提供一种根据上述任一所述制备方法得到的分级自组装LaFe0.65Co0.35O3钙钛矿微球结构产品质。本专利技术提供还一种上述分级自组装LaFe0.65Co0.35O3钙钛矿微球结构用于汽车尾气治理的应用。本专利技术优越性在于：制备方法操作简单，反应温度较低，制备出来稀土钙钛矿微球结构尺寸分布均匀，结构可控。该专利技术制备的分级自主装稀土钙钛矿微球结构可用于汽车尾气处理等。具体实施方式实施例1称取0.01mol的硝酸镧溶于100ml去离子水中形成La2+溶液，按La2+:Fe3+:Co3+比例为1:0.65:0.35继续称取氯化铁和氯化钴，混入上述溶液中200rpm搅拌60min；加入0.03mol的碳粉，继续搅拌2h，使金属离子与碳粉充分接触；然后，加入0.08mol的六甲基四胺作为沉淀剂形成氢氧化物沉淀，在60oC反应0.5h，得到褐色沉淀物。沉淀物用去离子水离心洗涤3次，在80oC的烘箱干燥24小时后，放入马弗炉700oC烧5小时，得到花状钙钛矿自组装微球。实施例2称取0.01mol的硝酸镧溶于100ml去离子水中形成La2+溶液，按La2+:Fe3+:Co3+比例为1:0.65:0.35继续称取氯化铁和氯化钴，混入上述溶液中400rpm搅拌60min。加入0.12mol的分子筛，继续搅拌2h，使金属离子与碳粉充分接触，加入0.04mol的六甲基四胺作为沉淀剂形成氢氧化物沉淀，在90oC反应3h，得到褐色沉淀物。沉淀物用去离子水离心洗涤3次，在80oC的烘箱干燥24小时后，放入马弗炉700oC烧10小时，得到球形钙钛矿自组装微球。实施例3称取0.01mol的硝酸镧溶于100ml去离子水中形成La2+溶液，按La2+:Fe3+:Co3+比例为1:0.65:0.35继续称取氯化铁和氯化钴，混入上述溶液中600rpm搅拌60min。加入0.10mol的分子筛，继续搅拌2h，使金属离子与碳粉充分接触，加入0.06mol的六甲基四胺作为沉淀剂形成氢氧化物沉淀，在75oC反应1.5h，得到褐色沉淀物。沉淀物用去离子水离心洗涤3次，在80oC的烘箱干燥24小时后，放入马弗炉700oC烧7小时，得到球形花状钙钛矿自组装微球。将气体包括CO、NO和C3H8混合物通过催化剂相，用气相质谱仪检测进气口和出气口三种气体浓度，得出气体转换率的数据。。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分级自组装钙钛矿微球结构制备方法，其特征在于，分级自组装LaFe0.65Co0.35O3钙钛矿微球结构制备包括如下步骤：（1）将钴、铁、镧的盐溶于去离子水中形成混合溶液，钴、铁、镧各种盐的摩尔比为La

【技术特征摘要】
1.一种分级自组装钙钛矿微球结构制备方法，其特征在于，分级自组装LaFe0.65Co0.35O3钙钛矿微球结构制备包括如下步骤：（1）将钴、铁、镧的盐溶于去离子水中形成混合溶液，钴、铁、镧各种盐的摩尔比为La2+:Fe3+:Co3+=1:0.65:0.35，搅拌均匀后，加入模板；（2）在步骤（1）制得的溶液中滴加六甲基四胺作为沉淀剂使镧、铁、钴形成氢氧化物沉淀；（3）将步骤（2）制得的镧、铁、钴沉淀用去离子水离心洗涤3次，在烘箱干燥24小时后，放入马弗炉700oC烧5~10小时，得到微球的稀土钙钛矿纯相。2.按权利要求1所述分级自组装钙钛矿微球结构制备方法，其特征在于，溶于水的钴盐为氯化钴或草酸钴的一种，铁盐为氯化铁或硝酸铁的一种，镧盐为硝酸镧。3.按权利要求1所述分级...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丹农，张芳，章龙，王岩岩，林琳，葛美英，金彩虹，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31