[发明专利]一种用燃烧法合成纳米La2O3/La2O2CO3复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用燃烧法合成纳米La₂O₃/La₂O₂CO₃复合材料的方法，属纳米 La₂O₃/La₂O₂CO₃复合材料的制备技术领域。

背景技术

La₂O₃在催化剂中的应用包括石油化工和汽车尾气净化催化剂两大类。前者如在 MgO+SiO₂催化剂中加入小于10％的La₂O₃可将油品中的辛烷值提高1.0倍，利于油品的使用。 又如在原油提炼为汽油中，采用含28％的La₂O₃混合氯化稀土作催化剂时，可提高炼油的生产 能力和油品质量。后者如在三元贵金属催化剂中加入La₂O₃作为活性组分，可提高催化剂的活 性作用，使催化性能更好，利于对汽车尾气中的碳氢、碳氧、氮氧化合物的转化，即净化效 果更好，从而保护了人们的生活环境。La₂O₂CO₃可以与在催化剂表面形成的积炭发生反应，从 而降低催化剂上的积炭量，提高催化剂的稳定性，因此纳米La₂O₃/La₂O₂CO₃复合活性组分在石 油化工和汽车尾气净化催化剂中具有催化、清除积碳和增加载体热稳定性的三重作用。

燃烧合成是利用化学反应自身放热使反应自行维持下去，在凝胶状态制备材料的技术。燃 烧合成技术在利用特定的点火温度点燃粉末压坯，产生化学反应，化学反应放出大量的生成 热使得邻近的粉末温度骤然升高，进一步引发化学反应，从而使反应能够自行维持下去。化学 反应以燃烧波的形式蔓延通过整个反应物，燃烧波推行前移时反应物转变成产物。燃烧合成 技术同以往其他的工艺相比具有突出的优点：①工艺简单，节约能源，成本低；②由于合成 反应温度一般高达上千度，反应体系中一些杂质可以挥发掉；③反应时间很短，燃烧波的蔓延 速度很快，一般在几～几十秒内就可以完成反应。采用低温燃烧法制备纳米La₂O₃/La₂O₂CO₃复合材料的方法未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用燃烧法合成纳米La₂O₃/La₂O₂CO₃复合材料的方法，用该方法 制得的纳米La₂O₃/La₂O₂CO₃复合材料，由于反应时间短、温度低，有利于粒子的细化，降低 了粒子间的团聚程度，通过控制原料配比、溶液pH值，可制备粒径不同的纳米La₂O₃/La₂O₂CO₃复合产物，结合设定自蔓燃后煅烧温度和恒温煅烧时间可控制La₂O₃/La₂O₂CO₃组分的比例。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：原料为La(NO₃)₃·6H₂O(A.R)、一水合柠檬 酸；以六水合硝酸镧和一水合柠檬酸分别为镧源和络合剂，取一水合柠檬酸加入水中，搅拌 溶解，再加入六水合硝酸镧，搅拌溶解，得柠檬酸-硝酸镧溶液，形成柠檬酸和镧的配合物， 柠檬酸与硝酸镧的摩尔比为(1～1.5)∶1，向所述溶液滴加氨水，调节溶液的pH值在2～6 之间，室温下得到溶胶，将其放入马弗炉加热到发生自蔓延燃烧并在600℃～720℃煅烧1～5 小时，得到膨松粉末状产物，即纳米La₂O₃/La₂O₂CO₃复合产物。