[發明專利]納米級鑭鈦復合氧化物及其制法和用途

無效

• 申請號: 02113313.1
• 申請日: 2002-02-01
• 公開（公告）號: CN1394680A
• 公開（公告）日: 2003-02-05
• 發明（設計）人: 王遠亮;谷俐;王建華;潘君
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J37/03;C04B35/46;C04B35/624
• 代理公司: 重慶華科專利事務所
• 代理人: 康海燕

????????????????????????技術領域

本發明涉及一種納米級的鑭鈦復合氧化物超細微粉及其合成工藝和用途。

????????????????????????技術背景

二元鑭鈦氧化物一般采用助溶劑法制備[見Mitsunori?Yokoyama，Journalof?Crystal?Growth，North-Holland?Amsterdanm，1986?V96，P490～496和Macchesney?J?B，J.Am.Ceram.Soc.，1962，45(9)：P416～422]單晶系列，固相法[Michael?Kestigian，Roland?Ward，J.Am.Soc.，1995，77(12)：P6199～6200和向勇等，硅酸鹽通報，2001，V2，P51～54]制備La₂O₃-TiO₂系列其用途主要是用作陶瓷介質材料。水熱法[Matijevic，et?al.United?Staes?Patent?5900223，May4，1999]合成鈣鈦礦型化合物的晶粉。鑭鈦具有獨特的電子結構(La4f⁰5d¹6s²，Ti3d²4s²)中有較多的空軌道，能提供良好的電子轉移軌道，因此具有非常高的催化活性。以上前兩種制備方法合成的鑭鈦復合氧化物通過提高煅燒溫度來減少雜晶相，這往往易導致氧化物粒徑較大(微米級)，比表面積較小(＜10m²/g)；而第三種方法合成的鑭鈦復合氧化物的粒徑范圍很大，合成方法不便捷，將其應用于有機材料合成過程中一般分散性能低，易發生團聚等現象，達不到減緩活性中心的包埋現象和減少反應體系在高溫條件下因過度粘稠而發生的炭化現象。

本發明的納米級鑭鈦復合氧化物，是在比文獻報道的煅燒溫度[1400～1675℃，Macchesney?J?B，Sauer?H?A.J.Am.Ceram.Soc.，1962，45(9)：416～422；1300～1360℃向勇等，硅酸鹽通報，2001，V2?P51～54]更低的溫度條件下，用溶膠-凝膠法合成的以La₂Ti₂O₇和La₄Ti₉O₂₄為主晶相，無或幾乎無游離的La₂O₃和雜相出現的復合氧化物。

本發明的目的在于提供一種納米級鑭鈦復合氧化物，及其常規條件下的簡便制法，本發明的再一個目的是提供其作為催化劑的用途。

??????????????????????發明內容

本發明的技術方案是：

一種納米級鑭鈦復合氧化物，其特征組成為La_2～4Ti_2～9O_7～24，其中La∶Ti∶O(原子比)＝2～4∶2～9∶7～24，La₂Ti₂O₇和La₄Ti₉O₂₄以微晶狀態存在，平均粒徑為28nm～35nm，比表面積大于60m²/g。

本發明的鑭鈦復合氧化物的制法如下：

將三氧化二鑭溶于硝酸，加少量去離子水，形成無色透明硝酸鑭溶液，硝酸鑭的摩爾濃度為0.5～0.8mol/dm³。室溫向不斷攪拌的硝酸鑭溶液中加入適量的聚乙二醇，使其完全溶解，得無色透明溶膠(S1)，其中聚乙二醇的分子量為1000～20000。將鈦酸丁酯用無水乙醇分散，加入適量聚乙二醇，用濃硝酸調節pH至1～2之間，常溫攪拌形成淺黃色透明溶膠(S2)，鈦酸丁酯∶無水乙醇＝1∶20-30，聚乙二醇的分子量為1000～20000。將溶膠S1緩慢滴加到劇烈攪拌的溶膠S2中，90℃下劇烈攪拌減壓脫水3～6小時，得乳白色溶膠S3，自然冷卻至室溫得乳白色凝膠G。將凝膠在30℃～40℃水浴陳化24小時，100℃～120℃干燥10小時，然后在750℃～900℃煅燒3～5小時，經氣流粉碎一至四次，得平均粒徑小于35nm，比表面積大于60m²/g的納米級鑭鈦復合氧化物。