【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳酸氧镧，具体涉及一种碳酸氧镧催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、碳酸氧镧是一种新型材料，主要用于水处理领域、光电领域、催化领域等。目前碳酸氧镧的合成方法主要有沉淀法、碳酸镧热分解法、水热法。但是碳酸氧镧通常是通过两步法制备得到，首先合成la(oh)3前驱体，然后在低温下煅烧。目前对碳酸氧镧材料的改进主要是通过改变制备方法以期望获得不同形貌或结构的碳酸氧镧。
2、cn113797949a公开了一种碳酸氧镧的制备方法，该方法包括在超声条件下合成棒状纳米结构的碳酸氧镧，其制备的碳酸氧镧能够在较低温度下高效进行甲烷氧化偶联反应，但是该碳酸氧镧的碳二烃的收率较低。
3、现有技术中很少有对碳酸氧镧材料进行元素掺杂的，只有少数文献报道过利用含掺杂元素的溶液对碳酸氧镧材料进行浸渍，但是现有技术中尚未报道过在碳酸氧镧制备过程中完成元素的掺杂。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种碳酸氧镧催化剂及其制备方法和应用，该催化剂能够活化甲烷氧化偶联，且在500-650℃具有较高的碳二烃收率。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种碳酸氧镧催化剂，该碳酸氧镧催化剂包括六方晶相碳酸氧镧和含掺杂元素的六方晶相碳酸氧镧。
3、本专利技术第二方面提供了一种制备碳酸氧镧催化剂的方法，该方法包括：
4、(1)将碱液加入镧源的溶液中，然后经过老化、固液分离和干燥得到氢氧化镧；
5、(2)在保护性气氛下使含掺杂元素的化
6、(3)将步骤(2)的干燥产物在含co2的气氛下进行焙烧得到碳酸氧镧催化剂。
7、本专利技术第三方面提供了上述所述的方法制备的碳酸氧镧催化剂。
8、本专利技术第四方面提供了上述所述的碳酸氧镧催化剂在甲烷氧化偶联反应制碳二及以上烃中的应用。
9、本专利技术第五方面提供了一种由甲烷制备碳二及以上烃的方法，该方法包括：在氧气存在下，并且在甲烷氧化偶联反应的条件下，将甲烷与上述所述的碳酸氧镧催化剂接触反应；
10、或者，按照第二方面所述的方法制备碳酸氧镧催化剂，然后在氧气存在下，并且在甲烷氧化偶联反应的条件下，将甲烷与所得碳酸氧镧催化剂接触反应。
11、本专利技术提供的催化剂中同时包含六方晶相碳酸氧镧和含掺杂元素的六方晶相碳酸氧镧，能够有效促进甲烷氧化偶联反应的发生，并且可以提高碳二烃收率。
12、本专利技术首先通过将碱液加入含镧元素的溶液中制备氢氧化镧，然后使含有掺杂元素的溶液与氢氧化镧接触制备得到催化剂。制备的催化剂中包括六方晶相碳酸氧镧和含掺杂元素的六方晶相碳酸氧镧。本专利技术制备的催化剂用于甲烷氧化偶联反应时，具有较高的碳二烃收率。
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1.一种碳酸氧镧催化剂，其特征在于，该碳酸氧镧催化剂包括六方晶相碳酸氧镧和含掺杂元素的六方晶相碳酸氧镧。
2.根据权利要求1所述的碳酸氧镧催化剂，其中，掺杂元素选自第IIA、VIII、IB和IIB族元素中的至少一种，优选为Mg、Ca、Sr、Ba、Fe、Zn和Cd元素中的至少一种，更优选为Sr和/或Ba。
3.根据权利要求1所述的碳酸氧镧催化剂，其中，碳酸氧镧催化剂中镧元素与掺杂元素的摩尔比为1：0.01-1，优选为1：0.03-0.5，更优选为1：0.04-0.2。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的碳酸氧镧催化剂，其中，所述碳酸氧镧催化剂具有纤维状纳米结构，所述碳酸氧镧催化剂的直径为10nm-30nm，优选为10nm-20nm，长径比为5-50：1，优选为15-40：1；
5.一种制备碳酸氧镧催化剂的方法，其特征在于，该方法包括：
6.根据权利要求5的方法，其中，所述碱液的浓度为3wt％-25wt％；
7.根据权利要求5的方法，其中，老化的条件包括：温度为80-100℃，时间为10-50h；
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