[发明专利]一种复合镍酸镧光催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种复合镍酸镧光催化剂的制备方法及其应用。本发明提供的复合镍酸镧光催化剂化学分子式为：La_xNi_yO₃，其中0.6≤x:y≤1.4，x与y之和为2。溶液法的制备过程中，同时采用外加电场与化学合成相结合的制备技术制备高纯度镍酸镧，并可以采用低温烧结工艺，可以改变产品比表面积及其形貌。本发明采用在原有静电纺丝法的基础上加以改进，可制备的纤维材料具有极大的长径比和比表面积，该性能对光催化表现出较好性能，可使产品应用于光催化技术领域，开拓了新的性能。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种复合镍酸镧光催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

光催化技术是一种新兴高效节能现代绿色环保技术，它是利用光辐射将污染物分解为无毒或毒性较低的物质的过程。研究光催化剂的另一条思路就是寻找新型光催化剂，以及新型光催化剂的最优催化效果。现代科学的进步离不开新型材料的发展，研究人员们应该保持着对新型材料研究的热情。钙钛矿型复合氧化物有着独特的性能和应用的广泛性，近几年研究人员们对于其制备方法产生了积极的讨论与研究，发现当其制备方法发生改变时，钙钛矿型复合氧化物的结构与性能也会发生改变。虽然这种化合物展现其潜力和被应用的时间很短，但是鉴于这种材料特有的尺寸可控制的孔洞结构特征和丰富的骨架结构，以及制备这种材料所需的条件极易达到等种种优势，使得这种新型材料在研究领域得到了大家的青睐。

现有镍酸镧粉体的制备方法主要有固相反应法、水热法和共沉淀法。这些方法都有自身的缺点与不足；其中，固相反应法反应时间长，制备的粉体纯度不高；共沉淀法容易产生工业废水，污染环境且化学计量比不准；水热法成本较高且不可大规模生产。由此可见，研究一种工艺简单，产品结构稳定，并适用于工业化生产的光催化剂制备方法，显得尤为重要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种复合镍酸镧光催化剂的制备方法及其应用。采用本发明的制备方法制备复合镍酸镧的光催化活性高，粉体粒度大小均匀、颗粒形状规则、化学性能稳定，并且能够催化孔雀石绿。

为了实现上述目的，本发明提供的复合镍酸镧光催化剂化学分子式为：La_xNi_yO₃，其中0.6≤x:y≤1.4，x与y之和为2。

为了实现上述目的，本发明提供的复合镍酸镧光催化剂的制备方法，具体包括以下步骤。

步骤1、按照复合镍酸镧中镍酸的化学计量比称取镍的可溶性盐、镧的可溶性盐，溶解于一定量的蒸馏水中，得到溶液A。

步骤2、在溶液A中加入3-4g聚乙二醇，将溶液A放在磁力搅拌器上搅拌，转速为500-1000r/min，使其混合均匀，混合过程中加入1-2g丁二酮肟。

步骤3、采用改进静电纺丝法制备具有纳米尺度的复合物，制备过程中，在现有的静电纺丝设备的正负电极的基础上，外加微小交流变电场，控制其电流方向，形成矩齿形电波；具体为，采用电压为-1000V～+1000V的高压直流电场，在复合物合成装置底部添加两块金属板，每块金属板分别用电极夹与交流电源连接(每个电极夹连接一块金属板)，实现外加交流电场控制，所述外加交流电场的电压为-10V～+10V，频率为50HZ-60HZ，反应时间为30min-90min，再对得到的粉末进行烘干处理，烘干温度为60℃-90℃，烘干时间为1-2h。

步骤4、将烘干后的粉末置于刚玉坩埚内，在马弗炉中煅烧，煅烧温度为750℃-850℃，煅烧时间为1-3h，得到粉体。

优选的，步骤1中所述镍的可溶性盐为硝酸盐或醋酸盐；镧的可溶性盐为硝酸盐或醋酸盐；蒸馏水的体积用量为镍和镧摩尔量之和的30-40倍。

优选的，Ni³⁺:La³⁺的摩尔比为0.7:1。