[发明专利]一种钙钛矿催化剂及其激光烧蚀制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种钙钛矿催化剂及其激光烧蚀制备方法和应用，通过溶胶凝胶法，采用葡萄糖作为络合剂，使操作简便易行同时不受pH的影响。使用旋转蒸发仪快速蒸发来代替传统的长时间恒温水浴去除溶剂，然后在干燥箱中干燥制备出干凝胶，再经高温煅烧得到所需材料。最后采用液相激光烧蚀法增加活性氧的数量同时提高氧化物表面氧空位的浓度，引入活性氧空位，增加催化活性，实现在柴油机运行条件下，碳烟颗粒的直接氧化，降低颗粒物的排放，减少空气污染。

主权项

1.一种钙钛矿催化剂，其特征在于，钙钛矿催化剂化学表达式为La(Pt/Pd)xMn1‑xO3，其中x为0.1—0.4，比表面积为40‑50m2/g，按照下述步骤进行制备：步骤1，按照钙钛矿催化剂化学表达式进行配比，将硝酸镧和乙酸锰制备的干凝胶在铂/钯混合溶液中充分浸渍，其中：铂/钯混合溶液为使用20质量份数的铂和80质量份数的钯直接溶于王水中制得铂/钯混合溶液，铂/钯混合溶液的用量为6—24质量份数；使用57—62质量份数的硝酸镧和6—24质量份数的乙酸锰加入到去离子水中配成溶液，向溶液中加入葡萄糖使金属离子与葡萄糖的摩尔比为1:1，且总金属离子的浓度为0.01mol/L，将上述溶液超声分散后转移到旋蒸仪中旋蒸至得到混凝胶，干燥制得干凝胶；步骤2，将步骤1浸渍后的凝胶干燥后在马弗炉中烧结，以3—5℃/min的速率自室温20—25摄氏度升高到400—500℃，保持温度2—4h，使前驱体中的硝酸盐完全分解，再以8—10℃/min的速率升高到800—850℃，煅烧3—5h，随后随炉冷却至室温，最终得到钙钛矿催化剂；步骤3，将钙钛矿催化剂超声分散在水中，以激光器位于水面之上并输出毫秒脉冲激光信号对钙钛矿催化剂进行烧蚀，反应完成后将产物洗涤至中性并干燥，毫秒脉冲激光信号参数为功率106w/cm2，电压720v，脉宽10ms，频率1—10Hz，波长523nm，能量150—350mJ/cm2，激光器靶面距离水面5—10mm，烧蚀时间为30—60min。