[發明專利]多層蜂窩孔狀鈣鈦礦型LaMnO3

在審

• 申請號: 202110374522.8
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN112939092A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 俞小花;譚皓天;張文之;崔鵬媛;趙天宇;陳璐;沈慶峰;林艷;劉春俠;謝剛;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
• 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

本發明提供了一種多層蜂窩孔狀鈣鈦礦型LaMnO₃的制備方法，包括：葡萄糖碳球模板劑的合成：將葡萄糖加入去離子水中溶解，磁力攪拌均勻，轉入反應釜中反應，產物冷卻至室溫，將所述產物離心分離，固相沉淀用水和乙醇洗滌至上層溶液無色為止，放入烘箱中干燥，即得到碳微球模板；多層蜂窩孔狀鈣鈦礦型LaMnO₃的制備：將La(NO₃)₃·6H₂O、Mn(NO₃)₂、檸檬酸溶解在去離子水和乙醇的混合溶液中，攪拌均勻，加入所述碳微球模板，超聲后靜置，然后置于烘箱中干燥，再于馬弗爐中進行第一次煅燒，然后進行第二次煅燒以去除碳微球模板，即得多層蜂窩孔狀鈣鈦礦型LaMnO₃。本發明制備出的多層蜂窩孔狀鈣鈦礦型LaMnO₃分散性好，形貌均一。

技術領域

本發明涉及材料領域，更具體地，涉及多層蜂窩孔狀鈣鈦礦型LaMnO₃的制備方法。

背景技術

金屬-空氣電池由于其理論能量密度高、成本低等優點，在儲能領域具有廣闊的應用前景。在各種金屬空氣電池中，鋁空氣電池(Al-air)由于具有比容量高(2980A·h·kg^-1)、原材料優良、地質豐富、成本低、環境友好、能機械快速充電等突出優點而顯示出巨大的潛力。鋁空氣電池的理論比能量可達8100Wh·kg^-1，2014年的鋁空氣電池的實際比能量只達到350Wh·kg^-1，但也是鉛酸電池的7～8倍、鎳氫電池的5.8倍、鋰電池的2.3倍。催化劑的加入可以很好的提高鋁空氣電池的性能。其中錳酸鑭(LaMnO₃)是一種非常有效的催化劑(多孔鈣鈦礦型氧化物因具有高的比表面積、大的孔容和發達的孔結構而使其在電、磁、吸附和催化等物理和化學領域具有很大的應用前景)。所以如何更好制備出多孔錳酸鑭具有很好的研究前景。

多孔鈣鈦礦型氧化物目前大多采用模板法來進行制備，已有文獻以及有關專利報道過采用硬模板法以及雙模版法等有效方法來制備鈣鈦礦型的氧化物。例如：Kim等采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球為硬模板，以醋酸鑭，醋酸錳和醋酸鈣為金屬源，以乙二甲醚和乙醇為溶劑，將所得前驅物在空氣氣氛中于600℃焙燒后制得了鈣鈦礦型氧化物La_0.7Ca_0.3MnO₃(Y.N.Kim,etal.,Solid State Communications,2003,128,339-343)。中國專利(CN201010241853.6)公開了一種具有介孔孔壁的三維有序大孔錳酸鑭的雙模版制備方法，采用聚乙二醇400為添加劑，甲醇和水為溶劑。模板采用軟硬雙模板，選取以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球為硬模板，以L-賴氨酸或三嵌段共聚物P123為軟膜板。將含有以上軟膜板、添加劑、溶劑以及可溶性金屬鹽等的混合溶液浸漬PMMA硬模板后，采用兩步焙燒法，制備出3DOM-meso LaMnO₃。但是采用以上的方法無法制備出具有多層蜂窩孔狀形的鈣鈦礦型LaMnO₃。

發明內容

本發明采用葡萄糖碳球模板制備多層蜂窩孔狀鈣鈦礦型LaMnO₃，與傳統的硬模板法制備鈣鈦礦型的氧化物不同。相對于其它的一部分模板法制備鈣鈦礦型LaMnO₃，本專利的方法制作過程更為簡易、新穎、環保，并且重現性好，成本低，產量大，操作簡單，制備過程無污染。