[發明專利]一種片狀La0.8

有效

• 申請號: 202010548994.6
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN112058270B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 黃學輝;李曉博;陳微;李杰康
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J35/10;B01D53/94
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

本發明屬于汽車尾氣催化凈化技術領域，具體涉及一種片狀Lasubgt;0.8/subgt;Srsubgt;0.2/subgt;CoOsubgt;3/subgt;鈣鈦礦型催化劑的原位合成方法及其應用。本發明以水熱法合成的六方片狀Co(OH)subgt;2/subgt;鈷化合物前驅體為自模板，采用熔鹽法，以六方片狀Co(OH)subgt;2/subgt;鈷化合物前驅體為自模板，取硝酸鑭、硝酸鍶、氫氧化鈷以及由NaNOsubgt;3/subgt;和KNOsubgt;3/subgt;組成的熔鹽，混合后置于石英研磨皿中研磨，最后將混合物轉移至坩堝，置于馬弗爐中在空氣氣氛下煅燒獲得片狀Lasubgt;0.8/subgt;Srsubgt;0.2/subgt;CoOsubgt;3/subgt;鈣鈦礦型催化劑。本發明制備的Lasubgt;0.8/subgt;Srsubgt;0.2/subgt;CoOsubgt;3/subgt;鈣鈦礦型催化劑具有良好的低溫CO催化活性特點，同時原料易得、成本低、制備流程簡單。

技術領域

本發明屬于汽車尾氣催化凈化技術領域，具體涉及一種片狀La_0.8Sr_0.2CoO₃鈣鈦礦型催化劑的原位合成方法及其應用。

背景技術

一氧化碳(CO)是由碳或碳質材料的不充分燃燒所產生的無色、無味的有毒氣體，現代工業社會所產生的大量CO會對人類健康和自然環境造成不可逆的傷害。對于人體來說，吸入過量一氧化碳氣體會導致缺氧性損傷和神經系統損害。同樣CO會通過干擾植物呼吸和固氮作用來影響植被生長。一氧化碳排放的主要來源是運輸，發電廠，工業和日常活動，其中交通運輸中排放產生的CO量最大，約占環境中CO總量的三分之二。因此，CO的催化凈化處理已經成為汽車排放凈化領域的重要研究。

鈣鈦礦型氧化物(ABO₃)以其靈活的“化學剪裁”特性以及表現出的獨特的物理化學性質，在壓電、鐵電、高溫超導、固體燃料電池及化學傳感器等方面的潛在應用已有系統研究。因其豐富的結構缺陷，優越的熱穩定性，B位過渡金屬離子可變價以及A、B位易于摻雜取代等優勢，在催化劑領域的研究與潛在應用備受關注。在催化氧化、催化加氫、光催化、汽車尾氣凈化等方面顯示出其相對于貴金屬催化劑有著抗毒化性能好的優勢。

ABO₃的催化活性與許多因素有關，如表面積，晶體結構，形態或孔結構，這些因素通常取決于所采用的制備方法。常見的催化劑制備策略多采用模板法，在制備過程中引入特定的模板劑以達到調控催化劑形貌結構的目的，從而改變催化劑的催化性能。常規模板法制備過程表現為結合其他制備方法將前驅液注入到采用的硬模板內，隨后經過相應的合成反應并加以煅燒，最后去除模板得到所需特定組成催化劑樣品。理想情況下，去模板后，制備出的材料可保持前期采用的硬模板的顯微形貌。實際上，此步驟通常會經過酸或堿溶液的處理，在去掉模板后，樣品的顯微形貌不易于保持原有模板的形貌，有可能導致形貌結構的損傷或坍塌，同時也有可能留下雜質進而影響其催化性能。目前，常用的模板有SBA-15、SBA-16、KIT-6、碳球、PS膠體球等。研究發現，La-Co-O體系鈣鈦礦催化劑對催化氧化CO表現出較高的催化活性，例如以KIT-6為模板所制備的LaCoO₃催化劑能在190℃下對相對含量為1％CO氣體的轉化率達到100％，采用PMMA為模板所制備的相同組份樣品達到CO完全轉化時的溫度可達170℃。然而在實際應用中，CO氣體多處于車輛冷啟動后200s內大量產生，此時催化溫度相對較低，因此為達到汽車尾氣的排放標準，還需進一步增強La-Co-O體系鈣鈦礦型催化劑的低溫催化活性，降低活化溫度，以達到對CO氣體的更完全轉化。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，目的在于提供一種原位合成片狀La_0.8Sr_0.2CoO₃鈣鈦礦型催化劑的方法及其應用。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案為：