[发明专利]钙钛矿型结构的氧化物及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种钙钛矿型结构的氧化物，该氧化物的化学式为：

Ln_1-xSr_xCoO_3-δ或Ln_1-xSr_xCo_1-yM_yO_3-δ；

其中，Ln为选自Y，Ho，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm和Yb的一种或多种原子；

M为选自Mn，Fe，Ni，Cu和Zn的一种或多种原子；

x，y和δ为摩尔分数，并且0.01≤x≤0.99，0.01≤y≤1，0≤δ≤0.5。

2.根据权利要求1所述的氧化物，其中，所述氧化物为原子有序的氧缺陷型化合物。

3.根据权利要求1或2所述的氧化物，其中，所述氧化物为颗粒状粉末、薄膜、一维纳米粉末或介孔材料；

优选地，所述一维纳米粉末包括纳米棒、纳米管、纳米纤维、纳米线；

优选地，所述氧化物的尺寸为1nm~100μm，更优选地，所述氧化物的尺寸为2nm~20μm。

4.一种复合材料，所述复合材料包含权利要求1至3中任一项所述的钙钛矿型结构的氧化物和负载在所述氧化物上的金属。

5.根据权利要求4所述的复合材料，其中，所述金属选自Cu，Ag，Au，Ru，Rh，Pd，Ni，Fe，Mn和Zn的一种或多种，优选为Cu和/或Ag；

优选地，以所述复合材料的重量计，所述金属的载量为0.01~70%，更优选地，为1~40%。

优选地，所述复合材料中负载的金属的颗粒大小为1~500nm，更优选地，所述金属的颗粒大小为1~80nm。

6.权利要求1至3中任一项所述的钙钛矿型结构的氧化物的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）将化学计量比的硝酸锶、Ln的硝酸盐和硝酸钴溶解在水中，选择性地溶解M的硝酸盐，制得溶液；

优选地，硝酸锶的浓度为0.05~0.2mol/L；

（2）向上述溶液中加入乙二醇和柠檬酸，其中，乙二醇和柠檬酸与溶液中金属离子的摩尔比均为0.1~8.2，然后在60~100℃下搅拌，制得凝胶；

（3）将上述凝胶烘干，制得前驱体；

优选地，所述凝胶在180~300℃的温度下烘干；

（4）将上述前驱体研磨，压片，于800~1200℃下烧结，重复研磨、压片和烧结操作，直至检测无杂相，制得钙钛矿型结构的氧化物。

7.权利要求4或5所述的复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）将钙钛矿型结构的氧化物加入乙二醇中制得悬浮液；

（2）将所述金属的硝酸盐和/或乙酸盐加到上述悬浮液中，调节pH值至8~11，然后于120~198℃下回流，制得复合材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括：

（3）将步骤（2）得到的反应产物进行离心分离，得到沉淀，将沉淀依次用水和乙醇洗涤，经干燥制得复合材料。

9.权利要求1至3中任一项所述的钙钛矿型结构的氧化物或者权利要求4或5所述的复合材料在氧还原和/或析氧反应催化剂中的应用，例如，所述钙钛矿型结构的氧化物或所述复合材料在锂-空气电池或锂-空气燃料电池的阴极催化剂，或者聚合物电解质膜燃料电池的氧还原催化剂中的应用，或者在光/电解水和/或二氧化碳制备氢气、氧气、合成气或其它碳氢化合物中的应用。

10.权利要求1至3中任一项所述的钙钛矿型结构的氧化物或者权利要求4或5所述的复合材料在贵金属催化剂载体中的应用。