一种催化性能较高具有壳核结构的LaCoO3@La(OH)3复合催化剂及其制备方法与流程

文档序号:11905442阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种催化性能较高具有壳核结构的LaCoO3@La(OH)3复合催化剂,其特征在于:所述的LaCoO3@La(OH)3复合催化剂具有较高的催化性能和特殊的结构——壳核结构,La(OH)3为壳,钙钛矿型LaCoO3为核。

2.如权利要求1所述的一种催化性能较高具有壳核结构的LaCoO3@La(OH)3复合催化剂,其特征在于,由下述方法制备的,其包括如下步骤:

将硝酸镧,硝酸钴,聚乙烯吡咯烷酮和柠檬酸通过磁力搅拌溶解于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,配制静电纺丝前驱体溶液;

采用静电纺丝法将步骤(1)配制的静电纺丝前驱体溶液制成复合纳米纤维,然后将其置于干燥器内保存8~15 h;

将步骤(2)制备的复合纳米纤维放在马弗炉中,在空气气氛下进行煅烧,得到钙钛矿型LaCoO3

用强碱溶液对步骤(3)制备的钙钛矿型LaCoO3进行碱洗,再用去离子水离心洗涤至上清液为中性,最后将样品在70~90 ℃下烘干12~24 h,得到LaCoO3@La(OH)3复合催化剂。

3.如权利要求1或2所述的一种催化性能较高具有壳核结构的LaCoO3@La(OH)3复合催化剂,其特征在于:所述的静电纺丝前驱体溶液中,镧元素与钴元素物质的量之比为1:1,硝酸盐总质量(g)与溶剂N,N-二甲基甲酰胺的体积(mL)比为0.03~0.04:1,所加入的柠檬酸物质的量为镧元素的2~4倍,聚乙烯吡咯烷酮质量(g)与溶剂N,N-二甲基甲酰胺的体积(mL)比为0.07~0.12:1。

4.如权利要求1或2所述的一种催化性能较高具有壳核结构的LaCoO3@La(OH)3复合催化剂,其特征在于:所述的静电纺丝电压为23 kV,进料速度为1.0 mL/h,温度为43 ℃,不锈钢针头内径为1 mm,接收距离为15 cm,持续电纺丝时间为8~10 h。

5.如权利要求1或2所述的一种催化性能较高具有壳核结构的LaCoO3@La(OH)3复合催化剂,其特征在于:复合纳米纤维煅烧的升温速率为2~8 ℃/min,煅烧恒温温度为500 ℃,煅烧恒温时间为4 h;所述的强碱溶液为新制的NaOH溶液或KOH溶液,浓度为2~10 mol/L,LaCoO3的质量(g)与强碱溶液的体积(mL)比为0.004~0.01:1;在碱洗过程中溶液不断地进行磁力搅拌,温度控制在50~80 ℃,碱洗时间为3~9 h,碱洗结束后,用去离子水将碱液洗去,直到洗涤液呈中性。

6.一种催化性能较高具有壳核结构的LaCoO3@La(OH)3复合催化剂的制备方法,包括如下步骤:

将硝酸镧,硝酸钴,聚乙烯吡咯烷酮和柠檬酸通过磁力搅拌溶解于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,配制静电纺丝前驱体溶液;

采用静电纺丝法将步骤(1)配制的静电纺丝前驱体溶液制成复合纳米纤维,然后将其置于干燥器内保存8~15 h;

将步骤(2)制备的复合纳米纤维放在马弗炉中,在空气气氛下进行煅烧,得到钙钛矿型LaCoO3

用强碱溶液对步骤(3)制备的钙钛矿型LaCoO3进行碱洗,再用去离子水离心洗涤至上清液为中性,最后将样品在70~90 ℃下烘干12~24 h,得到LaCoO3@La(OH)3复合催化剂。

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:所述的静电纺丝前驱体溶液中,镧元素与钴元素物质的量之比为1:1,硝酸盐总质量(g)与溶剂N,N-二甲基甲酰胺的体积(mL)比为0.03~0.04:1,所加入的柠檬酸物质的量为镧元素的2~4倍,聚乙烯吡咯烷酮质量(g)与溶剂N,N-二甲基甲酰胺的体积(mL)比为0.07~0.12:1。

8.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于:所述的静电纺丝电压为23 kV,进料速度为1.0 mL/h,温度为43 ℃,不锈钢针头内径为1 mm,接收距离为15 cm,持续电纺丝时间为8~10 h。

9.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于:复合纳米纤维煅烧的升温速率为2~8 ℃/min,煅烧恒温温度为500 ℃,煅烧恒温时间为4 h;所述的强碱溶液为新制的NaOH溶液或KOH溶液,浓度为2~10 mol/L,LaCoO3的质量(g)与强碱溶液的体积(mL)比为0.004~0.01:1;在碱洗过程中溶液不断地进行磁力搅拌,温度控制在50~80 ℃,碱洗时间为3~9 h,碱洗结束后,用去离子水将碱液洗去,直到洗涤液呈中性。

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