[發明專利]一種非金屬離子摻雜的鎢酸鑭型混合質子-電子導體透氫材料及其制備方法與應用有效
| 申請號： | 201810663232.3 | 申請日： | 2018-06-25 |
| 公開（公告）號： | CN108947529B | 公開（公告）日： | 2021-05-14 |
| 發明（設計）人： | 王海輝;莊麗彬;薛健 | 申請（專利權）人： | 華南理工大學 |
| 主分類號： | B01D53/22 | 分類號： | B01D53/22;C04B35/495;C04B35/447;C04B35/624;C04B35/626;C04B35/622 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102 | 代理人： | 何淑珍;馮振寧 |
| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 非金屬 離子 摻雜 鎢酸鑭型 混合 質子 電子 導體 材料 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種非金屬離子摻雜的鎢酸鑭型混合質子-電子導體透氫材料的制備方法，其特征在于，制備方法為甘氨酸-硝酸鹽燃燒法，包括以下步驟：
（1）稱量原料金屬氧化物La2O3、Nd2O3、Eu2O3、Er2O3、WO3，非金屬銨鹽NH4H2PO4；
（2）將步驟（1）中稱取的La2O3、Nd2O3、Eu2O3或Er2O3溶于濃硝酸中，將WO3溶于氨水中，NH4H2PO4溶于水中，三種溶液混合均勻，在所得的混合液中加入甘氨酸，加熱攪拌混合液至凝膠狀；
（3）將步驟（2）中獲得的凝膠放入電爐中焙燒，得到粉體的前驅體；
（4）將步驟（3）中得到的粉體的前驅體放入馬弗爐中，在800~1000℃下保溫，得到成相粉體；
（5）將步驟（4）中獲得的成相粉體放入鑄鐵模具中，在10MPa~20MPa壓力下保壓，獲得生坯；
（6）將步驟（5）中得到的生坯放入高溫馬弗爐中，在1300~1600℃下保溫，得到非金屬離子摻雜的鎢酸鑭型混合質子-電子導體透氫材料；
所述非金屬離子摻雜的鎢酸鑭型混合質子-電子導體透氫材料的化學通式為LnaW1-xMxO12-δ，其中Ln是鑭系元素La、Nd、Eu和Er中的一種；M是非金屬元素P；δ為非化學計量比；0≤δ≤ 1，5.3 ≤ a ≤ 5.7，0 ＜ x ≤ 0.5。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中加入的甘氨酸的量為混合液中每1mol金屬離子加入90~110g甘氨酸。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述加熱攪拌的溫度為150~300℃，時間為24~36h。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中電爐焙燒的溫度為150~450℃。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（4）、步驟（6）所述保溫的時間為5~10h。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（4）中馬弗爐熱處理的升降速率為每分鐘1~5℃。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（5）所述保壓的時間為5~20min。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（6）中高溫馬弗爐熱處理的升降速率為每分鐘1~2℃。
9.一種由權利要求1-8任一項所述的制備方法制得的非金屬離子摻雜的鎢酸鑭型混合質子-電子導體透氫材。
10.權利要求9所述的一種非金屬離子摻雜的鎢酸鑭型混合質子-電子導體透氫材料應用于混合氣中分離氫氣的反應器。
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