[发明专利]一种铜酸镧纳米吸附材料的制备方法

说明书

本发明涉及铜系稀土材料制备技术领域，具体涉及一种铜酸镧纳米吸附材料的制备方法。采用改进静电纺丝方法与化学合成方法相结合进行粉体制备。采用本发明提供的方法制备出的铜酸镧La₂CuO₄纳米粉体纯度高，形貌好，晶粒尺寸小，对孔雀石绿有很强的吸附性能。本发明提供的制备方法，经济高效，操作简单，对设备条件要求低，能实现对La₂CuO₄的可控制备，制备的铜酸镧粉体具有纳米尺度，大大提高了铜酸镧粉体的适用范围并适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及铜系稀土材料制备技术领域，具体涉及一种铜酸镧纳米吸附材料的制备方法。

背景技术

稀土材料作为吸附剂在处理印染废水方面的应用得到越来越广泛的关注。稀土型吸附剂去除污染物的机理是：稀土金属在水溶液中与水配位形成水合氧化物，稀土金属原子由于电势小、碱性大，水合氧化物带正电荷，因而对水中阴离子具有较大的吸附活性。

铜酸镧La₂CuO₄是稀土材料中典型的类钙钛矿复合氧化物，它是一种p型半导体材料，同时也是超导材料的母相材料。因La₂CuO₄内部有两种不同结构的交替组合，所以La₂CuO₄除了具有ABO₃型钙钛矿的相似性能外，还有高温超导、催化等方面的性能。与ABO₃相比的A₂BO₄中AO盐岩层的存在，使ABO₃层中的BO₆八面体发生畸变，所以在大的弹性范围内A₂BO₄的结构稳定。A₂BO₄型复合氧化物是一种非整比化合物，结构中可能存在氧空位，使其具有气敏性，能用做性能优良的半导体传感器。此外，La₂CuO₄在有机物催化氧化、氨氮氧化物催化消除和汽车尾气催化净化等方面也具有良好的应用潜能。

目前报道的铜酸镧的制备方法有高温固相法、水热合成法、自蔓延燃烧法等，这些方法均存在着反应条件不可控，合成温度较高，产品杂质含量高等不足，限制了铜酸镧材料的推广应用。因此，研发一种工艺简单易操作，能实现对高性能的铜酸镧粉体的可控制备的制备方法显得十分必要。

本发明采用简单溶液法与电场相结合，该方法反应时间短，节约能源，不产生任何工业废物，污染少，适合大规模生产；在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铜酸镧，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。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种铜酸镧纳米粉体的制备方法，该方法制备出的铜酸镧纯度高，性貌好，性能优异。

具体技术方案如下：

一种铜酸镧纳米吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照铜酸镧La₂CuO₄中Cu与La的化学计量比称取Cu的可溶性盐和La的可溶性盐溶于去离子水中，混合均匀，得到溶液A；

(2)称取适量碱溶于乙醇溶液中，调节pH值为10～11，得到溶液B；

(3)将溶液B缓慢倒入溶液A中，加入聚乙二醇和丁二酮肟，搅拌制备得到溶液C；

(4)采用改进静电纺丝的方法外加电场进行制备，制备过程中，在原有静电纺丝设备的正负电极上，外加-5V～+5V交流变电场，控制其电流方向，形成矩齿形电波；采用外加正负直流电场，正负直流电场的电压-5000V～+5000V，反应时间为30min～90min；反应一段时间后，静置溶液C，然后对溶液C采用真空抽滤机进行抽滤，取滤饼放入烘箱中烘干，得到物质D；