[發明專利]錳酸鑭的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202110373400.7
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113003611A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 俞小花;王露;崔鵬媛;張文之;吳占新;陳璐;沈慶峰;劉春俠;謝剛;林艷;李榮興
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C01G45/12
• 分類號: C01G45/12;H01M4/88;H01M4/90;H01M12/06
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 朱學繪

本發明提供了錳酸鑭的制備方法和應用。制備方法包括如下步驟：步驟1、將正硅酸乙酯加入水、氨水和乙醇按照一定比例混合均勻后得到的溶液中，攪拌獲得SiO₂微球懸浮液，經離心、洗滌、烘干后得到SiO₂模板；步驟2、將La(NO₃)₃、Mn(NO₃)₂和檸檬酸溶解在5ml去離子水和15ml乙醇中，混合攪拌1h，得到前體混合液，然后將20ml前體混合液加入到制備的SiO₂模板中，之后，加入氨水，密封靜置12小時；步驟3、隨后，將步驟2中所得的樣品在50℃的烘箱中干燥，然后在700℃下煅燒2小時；步驟4、將NaOH溶液加入到步驟3獲得的樣品中，并持續攪拌48小時，然后清洗、離心、干燥，得到三維多孔鈣鈦礦型LaMnO₃。本發明的三維有序多孔結構錳酸鑭可以擴大鋁空氣電極催化劑的選擇。

技術領域

本發明涉及材料領域，具體地，涉及錳酸鑭的制備方法及應用。

背景技術

LaMnO₃是一種典型的鈣鈦礦結構材料，屬于稀土吸波材料，稀土吸波材料既有磁損耗，也有介電損耗，即損耗機制多元化。這類材料作為一類新型微波吸收材料具有極大的可行性。因為稀土元素和過渡金屬元素本身具有特殊的電子結構和豐富的電磁光性能。摻雜稀土錳氧化物具有特殊的電磁性質，既是一種介電體，又是一種磁性材料，還有合適的電阻率，因此可能成為一類優良的微波吸收介質。高性能錳酸鑭的制備研究是國內外同行關注的焦點。

目前制備的錳酸鑭大多以粉體為主，具有準一維的錳酸鑭納米纖維的研究較少，因此具有較大比表面積的錳酸鑭納米纖維有望在多領域得到廣泛應用。

發明內容

本發明提供了一種錳酸鑭的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、將正硅酸乙酯加入水、氨水和乙醇按照一定比例混合均勻后得到的溶液中，攪拌獲得SiO₂微球懸浮液，經離心、洗滌、烘干后得到SiO₂模板；

步驟2、將La(NO₃)₃、Mn(NO₃)₂和檸檬酸溶解在5ml去離子水和15ml乙醇中，混合攪拌1h，得到前體混合液，然后將20ml前體混合液加入到制備的SiO₂模板中，之后，加入氨水，密封靜置12小時；

步驟3、隨后，將步驟2中所得的樣品在50℃的烘箱中干燥，然后在700℃下煅燒2小時；

步驟4、將NaOH溶液(用來去除二氧化硅模板劑)加入到步驟3獲得的樣品中，并持續攪拌48小時，然后清洗、離心、干燥，得到三維多孔鈣鈦礦型LaMnO₃。

在上述制備方法中，步驟1中水為15ml，氨水為6.5ml，乙醇為35ml。

在上述制備方法中，步驟2中La(NO₃)₃為5mmol，Mn(NO₃)₂為5mmol。

在上述制備方法中，步驟4中NaOH的濃度為6mol/L。

本發明還提供了上述制備方法制備得到的錳酸鑭的應用，將錳酸鑭與乙炔黑按質量比為6:4混合作為空氣電極催化層，壓制成長4cm，寬3cm的工作電極，以鋁板為負極，電解液采用6mol/L的KOH溶液，在有機玻璃框架中組成鋁-空氣電池。

本發明制備三維有序多孔結構錳酸鑭的方法簡單易操作，便于大規模生產，所生產的三維有序多孔結構錳酸鑭可以擴大鋁空氣電極催化劑的選擇，為開發新的金屬-空氣電池具有指導作用。

附圖說明

圖1是本發明的實施例1制備得到的三維有序多孔結構錳酸鑭XRD圖。