一种水溶性碳点改性钙钛矿型催化材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水溶性碳点改性的钙钛矿型催化材料的制备方法，其包括以下步骤，1将氨基酸、醇类和尿素或柠檬酸按照比例混合，搅拌均匀直至形成透明的低共熔溶剂；2称取钙钛矿金属前驱体、燃料以及燃料添加剂混合搅拌搅拌，得到前驱物混合溶液，在650~850℃焙烧3‑6h，得到钙钛矿金属氧化物催化剂；3将透明的低共熔溶剂和钙钛矿金属氧化物催化剂与去离子水混合；4在180‑230℃下反应3‑7h；5冷却，洗涤过滤；6在80℃烘干，然后在600℃下焙烧1‑3h。本发明专利技术通过添加含碳前驱体即氨基酸、醇类和尿素或柠檬酸来优化处理钙钛矿型催化材料表面的物化性质，制得的改性后的钙钛矿型催化材料能够更高效地催化降解甲烷。

Preparation of a Water-soluble Carbon Point Modified Perovskite Catalytic Material

The invention relates to a preparation method of Perovskite-type catalytic material modified by water-soluble carbon point, which comprises the following steps: 1. mixing amino acids, alcohols and urea or citric acid in proportion, stirring evenly until a transparent eutectic solvent is formed; 2. mixing and stirring perovskite metal precursor, fuel and fuel additive to obtain a mixture solution of precursor, at 650-850. Perovskite metal oxide catalysts were obtained by calcination at 3 6 h; 3 by mixing transparent eutectic solvents and perovskite metal oxide catalysts with deionized water; 4 by reaction at 180 230 C for 3 7 h; 5 by cooling, washing and filtering; 6 by drying at 80 C and then calcining at 600 C for 1 3 h. The method optimizes the physicochemical properties of the surface of Perovskite-type catalytic material by adding carbon-containing precursors, namely amino acids, alcohols and urea or citric acid, and the modified perovskite-type catalytic material can catalyze methane degradation more efficiently.

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性碳点改性钙钛矿型催化材料的制备方法
本专利技术属于化工、环保和催化材料
，具体地说，它涉及一种改性钙钛矿型催化材料的制备方法。
技术介绍
有机物是城市环境颗粒物主要组成，也是PM和O3重要前体物。工业排放系列挥发性有机物（VOCs）大多具有明显“三致”效应，成为影响居民健康“毒瘤”，是制约国民经济发展环保“瓶颈”。随着国家、地方和行业VOCs排放标准加严，VOCs深度矿化成为必然。VOCs成分复杂，气速和浓度波动性大，热、紫外和等离子体等耦合催化剂净化技术成为首选。热催化氧化VOCs效率较高，可深度矿化VOCs为CO2和H2O，有效避免“二次污染”，但能耗大，运行成本高；如苯系物开环温度约200℃，而完全矿化则需达到350℃以上。高效催化剂成为VOCs深度矿化技术关键。相比于高成本的贵金属，钙钛矿催化剂由于其优异的氧化还原性能、水热稳定性和超长寿命等被越来越多的学者关注。例如将外源阳离子取代ABO3的A或B位点用于调控催化剂表面氧空位，使其成为铂基贵金属材料（PGMs）在许多催化应用中的可行替代品。但是钙钛矿催化剂的制备需要较高温度和较长煅烧时间，导致表面积较低，表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶性碳点改性的钙钛矿型催化材料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤，(1)将氨基酸、醇类和尿素或柠檬酸按照比例混合，搅拌均匀直至形成透明的低共熔溶剂；所述氨基酸：醇类：尿素或柠檬酸的摩尔比为1：（4~6）：（1~5）；(2)称取钙钛矿金属前驱体、燃料以及燃料添加剂，所述钙钛矿金属前驱体为稀土金属硝酸盐、过渡金属硝酸盐和碱土金属硝酸 盐中的两种或两种以上；所述燃料为尿素、甘氨酸、蔗糖或柠檬酸中一种；所述燃料添加剂为乙酸铵、淀粉或聚乙二醇中的一种；将钙钛矿金属前驱体溶于去离子水中，控制溶液中总的金属离子摩尔浓度为0.5~2.0 mol/L，然后加入燃料以及燃料添加剂；所述燃料以及燃料添...

【技术特征摘要】
1.一种水溶性碳点改性的钙钛矿型催化材料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤，(1)将氨基酸、醇类和尿素或柠檬酸按照比例混合，搅拌均匀直至形成透明的低共熔溶剂；所述氨基酸：醇类：尿素或柠檬酸的摩尔比为1：（4~6）：（1~5）；(2)称取钙钛矿金属前驱体、燃料以及燃料添加剂，所述钙钛矿金属前驱体为稀土金属硝酸盐、过渡金属硝酸盐和碱土金属硝酸盐中的两种或两种以上；所述燃料为尿素、甘氨酸、蔗糖或柠檬酸中一种；所述燃料添加剂为乙酸铵、淀粉或聚乙二醇中的一种；将钙钛矿金属前驱体溶于去离子水中，控制溶液中总的金属离子摩尔浓度为0.5~2.0mol/L，然后加入燃料以及燃料添加剂；所述燃料以及燃料添加剂之和的摩尔数为之前所加全部金属离子摩尔数之和的1~2倍；所述燃料和燃料添加剂的摩尔比为（2~5）：1；室温下搅拌0.5h，得到前驱物混合溶液，将所述前驱物混合溶液在650~850℃焙烧3-6h，得到钙钛矿金属氧化物催化剂；(3)将步骤（1）得到的透明的低共熔溶剂和步骤（2）得到的钙钛矿金属氧化物催化剂与去离子水混合，加入去离子水的量按照每克步骤（2）得到的钙钛矿金属氧化物催化剂添加2-10mL去离子水的比例添加；步骤（1）得到的透明的低共熔溶剂和步骤（2）得到的钙钛矿金属氧化物催化剂的质量比为1:（1~6）；(4)将步骤（3）得到的产物放入反应釜中，密封后在180-230℃下反应3-7h；(5)自然冷却，用乙醇和去离子水交替洗涤过滤3~6次；(6)将步骤（5）得到的产物在80℃烘干，然后在600℃下焙烧1-3h。2.根据权利要求1所述的一种水溶性碳点改性的钙钛矿型催化材料的制备方法，其特征在于：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：段二红，刘洁，王赛飞，张龙，张亦媛，竹涛，
申请(专利权)人：河北科技大学，中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：河北,13