[发明专利]一种Nd掺杂LaFeO3纳米颗粒的制备方法

说明书

本发明提供一种Nd掺杂LaFeO₃纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括步骤：将铁盐、钕盐和硝酸镧溶于乙酸和乙二醇甲醚混合溶液，加入柠檬酸，60～80℃超声波环境下搅拌直到变为凝胶，静置陈化12小时后放入120～150℃烘箱中烘干，烘干后的粉体放入700～800℃马弗炉中焙烧3～6小时得到Nd掺杂LaFeO₃纳米颗粒粉体。本发明原料廉价，采用溶胶凝胶合成方法为全液相化学反应过程，较之高温固相的合成方法能耗更低，元素剂量比控制更加均匀，工艺简单，合成材料的形貌控制稳定。所得产物可应用于气敏传感器和环境催化领域。

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，涉及一种Nd掺杂LaFeO₃纳米颗粒的制备方法。

背景技术

作为最具代表性的钙钛矿型氧化物材料，LaFeO₃具有结构稳定、独特的电磁和气敏性、多相催化能力突出等优势，因此在多相催化(特别是环境催化)、电磁学以及传感器等领域都得到了广泛的研究和应用。LaFeO₃固相合成需要较高温度，用于催化领域时需要进行破碎球磨纳米化。元素掺杂可以降低材料电阻率、提升催化活性，Pb、Ca、Sr等金属元素都是常用的A位掺杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Nd掺杂LaFeO₃纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括步骤：将铁盐、钕盐和硝酸镧溶于乙酸和乙二醇甲醚混合溶液，加入柠檬酸，60～80℃超声波环境下搅拌直到变为凝胶，静置陈化12小时后放入120～150℃烘箱中烘干，烘干后的粉体放入700～800℃马弗炉中焙烧3～6小时得到Nd掺杂LaFeO₃纳米颗粒粉体。

所述铁盐包括硝酸铁、对甲苯磺酸铁中的一种或其组合，浓度0.05～0.1mol/L，钕盐包括乙酸钕、硝酸钕中的一种，钕盐和硝酸镧浓度总和与铁盐浓度相同，Nd∶La原子比为1∶99～10∶90。

所述乙酸和乙二醇甲醚混合溶液中乙酸和乙二醇甲醚的体积比80∶20～90∶10，柠檬酸浓度0.5～1mol/L。

本发明原料廉价，采用溶胶凝胶合成方法为全液相化学反应过程，较之高温固相的合成方法能耗更低，元素剂量比控制更加均匀，工艺简单，合成材料的形貌控制稳定。所得产物可应用于气敏传感器和环境催化领域。

本发明的内容和特点已揭示如上，然而前面叙述的本发明仅仅简要地或只涉及本发明的特定部分，本发明的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合，以及各种不背离本发明的替换和修饰，并为本发明的权利要求书所涵盖。

附图说明

图1为采用本发明(实施例1)合成Nd掺杂LaFeO₃纳米颗粒的SEM照片。

具体实施方式

实施例1

将0.05mol/L硝酸铁、0.005mol/L硝酸钕和0.045mol/L硝酸镧溶于85∶15乙酸和乙二醇甲醚混合溶液，加入1mol/L柠檬酸，60℃超声波环境下搅拌直到变为凝胶，静置陈化12小时后放入150℃烘箱中烘干，烘干后的粉体放入700℃马弗炉中焙烧6小时得到如图1所示Nd掺杂LaFeO₃纳米颗粒粉体。

实施例2

将0.1mol/L对甲苯磺酸铁、0.001mol/L硝酸钕和0.099mol/L硝酸镧溶于85∶15乙酸和乙二醇甲醚混合溶液，加入0.5mol/L柠檬酸，70℃超声波环境下搅拌直到变为凝胶，静置陈化12小时后放入120℃烘箱中烘干，烘干后的粉体放入800℃马弗炉中焙烧3小时得到Nd掺杂LaFeO₃纳米颗粒粉体。

实施例3