System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种钙钛矿催化剂及制备方法及应用技术_技高网

一种钙钛矿催化剂及制备方法及应用技术

技术编号:44503253 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-07 13:02
本发明专利技术公开了一种钙钛矿催化剂的制备方法,其中,以含Fe化合物、Co化合物、Ni化合物或Zn化合物作为反应物,以柠檬酸和乙二醇溶液作为反应的络合剂,通过溶胶凝胶法合成后进行煅烧,即可得过渡金属掺杂的铜基钙钛矿型氧化物催化剂材料;该钙钛矿催化剂的化学式为LaCu<subgt;X</subgt;M<subgt;(1‑X)</subgt;O<subgt;3</subgt;;该钙钛矿催化剂可作为电解水反应中的析氧反应的催化剂。本发明专利技术采用的溶胶凝胶法制得不同国度金属离子掺杂的铜基钙钛矿型氧化物催化材料,其结晶度高,材料稳定性好,制备工艺简单且价格低廉,可进行工业化生产,同时,在电解水催化剂领域也具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电解水催化剂,具体涉及一种钙钛矿催化剂及制备方法及应用


技术介绍

1、由于能源短缺,寻找新型的可再生能源迫在眉睫。然而,经过最近十几年的研究发现,氢能是最佳的选择之一,在众多的制氢方法中,电解水制氢的方式一直备受关注。对于电解水反应的整体进程而言,其中的主要限速步骤依然是析氧反应。因此,寻找合适的催化剂成了研究的热点之一,对于催化剂材料的研究也多种多样,其中,贵金属催化剂至今都是性能最好的,由于其价格昂贵,限制了其大量的应用。

2、钙钛矿型氧化物的通式为abo3,其中,a位原子为半径较大的稀土金属、碱土金属或碱金属,此离子本身不具有活性,只起着稳定钙钛矿的结构和调节b位离子的作用,而具有催化活性的是b位离子,一般为3d、4d、5d电子构型的金属离子。在制备过程中,可以就能成b元素的部分取代,使其结构发生改变,从而使其在电解水催化时的性能有所改变,因此过渡金属离子掺杂在钙钛矿领域有深入研究的前景。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种钙钛矿催化剂及制备方法及应用,针对高效制备铜基钙钛矿型氧化物难度大的问题,提供了高效,简单稳定且成本低廉的制备方法以解决现有技术中存在的技术问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术具体提供下述技术方案:

3、一种钙钛矿催化剂的制备方法,包括以下步骤:

4、1)将la(no3)3·6h2o、cu(no3)2·3h2o、fe(no3)3·9h2o、co(no3)2·6h2o、ni(no3)2·6h2o和zn(no3)2·6h2o加入去离子水中溶解,得到混合物溶液a;

5、2)将c6h8o7·h2o和c2h6o2加入去离子水混合后,得到混合物溶液b;

6、3)将混合物溶液b缓慢加入混合物溶液a中,混合均匀,得到混合物溶液c;

7、4)将混合物溶液c维持在一定温度下,不断搅拌,直至混合物成凝胶状;

8、5)将凝胶状的混合物放入烘箱中干燥,得到混合物d;

9、6)将混合物d研磨至粉末状;

10、7)将研磨好的粉末放入马弗炉内以一定温度进行煅烧,即得到目标产物。

11、进一步的,所述步骤3)中,其中混合物溶液c中金属离子与柠檬酸的摩尔比为1:1.5。

12、进一步的,所述步骤4)中温度维持在80℃。

13、进一步的,所述步骤5)中,其烘箱的温度设置为150℃,干燥10h。

14、进一步的,所述步骤7)中,其马弗炉煅烧的温度为600℃,升温速率为5℃/min,保温180分钟。

15、为解决上述技术问题,本专利技术还进一步提供下述技术方案:

16、一种钙钛矿催化剂的化学式为lacuxm(1-x)o3;

17、其中,m为fe、co、ni或zn,0.1≤x≤0.5。

18、为解决上述技术问题,本专利技术还进一步提供下述技术方案:

19、一种钙钛矿催化剂的应用,其特征在于,作为电解水反应中的析氧反应的催化剂。

20、本专利技术与现有技术相比较具有如下有益效果:

21、本专利技术采用的溶胶凝胶法制得不同国度金属离子掺杂的铜基钙钛矿型氧化物催化材料,其结晶度高,材料稳定性好,制备工艺简单且价格低廉,可进行工业化生产,同时,在电解水催化剂领域也具有很好的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种钙钛矿催化剂的制备方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤3)中,其中混合物溶液C中金属离子与柠檬酸的摩尔比为1:1.5。

3.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤4)中温度维持在80℃。

4.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤5)中,其烘箱的温度设置为150℃,干燥10h。

5.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤7)中,其马弗炉煅烧的温度为600℃,升温速率为5℃/min,保温180分钟。

6.一种根据权利要求1-5任意一项所述方法制备的钙钛矿催化剂的化学式为LaCuXM(1-X)O3;

7.根据权利要求1-5任意一项所述方法制备的钙钛矿催化剂的应用,其特征在于,作为电解水反应中的析氧反应的催化剂。

【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿催化剂的制备方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤3)中,其中混合物溶液c中金属离子与柠檬酸的摩尔比为1:1.5。

3.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤4)中温度维持在80℃。

4.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤5)中,其烘箱的温度设置为150℃,干燥10h。

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【专利技术属性】
技术研发人员:梁丹丹侯伟丽
申请(专利权)人:安徽工程大学
类型:发明
国别省市:

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