[发明专利]一种烧绿石型氮掺杂多元金属氧化物的制备方法

说明书

本发明涉及多元金属氧化物制备，旨在提供一种烧绿石型氮掺杂多元金属氧化物的制备方法。包括：将Ce³⁺盐溶于溶剂中，然后加入配体混匀，获得溶液A；在常温和搅拌条件下，向溶液A中依次加入Fe³⁺盐、Cr³⁺盐、Al³⁺盐，最后加入La³⁺盐或Y³⁺盐；然后升温至95℃，在搅拌条件下反应35min，获得溶液B。将溶液B移至恒温烘箱中，在160～180℃下继续反应8～12h；洗涤、离心、烘干后，得到产物。与传统烧绿石型氧化物的固相烧结温度相比，本发明的反应温度至少降低了800℃，且所获产品具有同样优异的导电性能、电催化性能；无需高昂生产设备、控制系统和加热能源，对于环保型生产具有重要的现实意义。制备步骤简单易行，大大简化工艺条件，有利于实现大规模生产。

技术领域

本发明涉及多元金属氧化物制备技术，具体涉及一种烧绿石型氮掺杂多元金属氧化物及其制备方法。

背景技术

烧绿石结构氧化物具有独特的晶体结构，并在晶格中存在很多的功能性替位，因此在电、热、磁和催化等方面具有很多优异的性能。

烧绿石型A₂B₂O₇系列氧化物的制备方法通常采用共沉淀法等湿化学方法得到前驱体，再经高温(温度一般为1200℃)、高压等烧结方法获得，合成方法条件苛刻，烧结温度高；或者所需压力大，在反应过程中有一定的危险性。同时高温会带来明显的烧结现象，严重影响其导电性、比表面积等性能，影响其性能的发挥。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种烧绿石型氮掺杂多元金属氧化物及其制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种烧绿石型氮掺杂多元金属氧化物的制备方法，包括以下步骤：

(1)按Ce³⁺盐∶Fe³⁺盐∶Cr³⁺盐∶Al³⁺盐∶(La³⁺盐或Y³⁺盐)的金属离子摩尔比为0.5∶0.5：0.5～1.5：0.5：0.5，取各金属盐；

(2)将Ce³⁺盐溶于溶剂中，然后加入配体混匀，获得溶液A；

(3)在常温和搅拌条件下，向溶液A中依次加入Fe³⁺盐、Cr³⁺盐、Al³⁺盐，最后加入La³⁺盐或Y³⁺盐；然后升温至95℃，在搅拌条件下反应35min，获得溶液B。

(4)将溶液B移至恒温烘箱中，在160～180℃下继续反应8～12h；

(5)将步骤(4)所得反应产物分别用乙醇和去离子水洗涤3遍后，离心、烘干处理；所得固体产物即烧绿石型氮掺杂多元金属氧化物。

作为优选方案，所述各金属盐分别为：CeCl₃·7H₂O或Ce(NO₃)₃·6H₂O、FeCl₃·6H₂O或Fe(NO₃)₃·9H₂O、Cr(NO₃)₃·9H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O、La(NO₃)₃·6H₂O、Y(NO₃)₃·6H₂O。

作为优选方案，所述溶剂是异丙醇、甲醇或乙二醇中的任意一种。