[发明专利]自蔓延燃烧法制备Ca2Fe2O5超细粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Ca₂Fe₂O₅超细粉的制备方法，具体涉及一种自蔓延燃烧法制备Ca₂Fe₂O₅的超细粉的方法。

背景技术

Ca₂Fe₂O₅是含有氧缺陷的钙钛矿型氧化物，属于P型半导体的一种。开始时，这类材料主要用于工业催化材料，磁性材料，压敏材料和高温超导材料。随着对高转换率环境友好性能源的需求，发展了第四代电池技术-固体燃料电池。研究人员发现这类材料不仅具有离子-电子混合导电性能，同时具有高催化性和高稳定性，因此可以用于制备固体燃料电池阴极材料，以代替钴基阴极材料。这类材料还可以做光生电池等。

粉体是材料制备关键，因为粉体的颗粒尺寸、颗粒分布、表面形貌、晶相种类及结构、还有比表面积、气孔率等都会影响材料后续制备工艺及使用性能。

目前主要用溶胶凝胶法制备Ca₂Fe₂O₅超细粉体，这种方法凝胶时间长，干燥后粉体多个温度处理，操作要求高。原料一般为草酸盐，柠檬酸盐成本高。自蔓延燃烧法与它比起其来，不仅工艺操作简单，而且成本低，能耗小。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种低成本、操作简单的自蔓延燃烧法制备Ca₂Fe₂O₅超细粉的方法。

为达上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)将硝酸钙和硝酸铁均配成0.1mol/l的溶液；

2)按1∶1的体积比将硝酸钙溶液和硝酸铁溶液混合均匀，再向混合溶液中按尿素∶Fe＝1-2∶1的质量比加入尿素作为助燃剂得混合溶液；

3)将混合溶液超声搅拌30min，取出后在马弗炉于500-800℃加热得到结构参数不同、颗粒尺寸不同、形貌变化的Ca₂Fe₂O₅的超细粉。

本发明通过调整溶液浓度，尿素量，和加热温度来改变得到的Ca₂Fe₂O₅的超细粉结构参数、颗粒尺寸、形貌情况。

附图说明

图1是按照本发明的制备方法将0.1mol/1溶液加热到800℃合成Ca₂Fe₂O₅XRD图谱。

具体实施方式

实施例1：1)将硝酸钙和硝酸铁均配成0.1mol/l的溶液；

2)按1∶1的体积比将硝酸钙溶液和硝酸铁溶液混合均匀，再向混合溶液中按尿素∶Fe＝1∶1的质量比加入尿素作为助燃剂得混合溶液；

3)将混合溶液超声搅拌30min，取出后在马弗炉于800℃加热得到铁红色的Ca₂Fe₂O₅的超细粉，其XRD图谱见图1。

实施例2：本实施例步骤3)马弗炉加热温度为700℃得到深灰偏红色的Ca₂Fe₂O₅的超细粉，其它步骤同实施例1。

实施例3：本实施例步骤3)马弗炉加热温度为600℃得到灰色的C_a2Fe₂O₅的超细粉，其它步骤同实施例1。

实施例4：本实施例步骤3)马弗炉加热温度为500℃得到黄土色的Ca₂Fe₂O₅的超细粉，其它步骤同实施例1。

实施例5：1)将硝酸钙和硝酸铁均配成0.1mol/l的溶液；

2)按1∶1的体积比将硝酸钙溶液和硝酸铁溶液混合均匀，再向混合溶液中按尿素∶Fe＝2∶1的质量比加入尿素作为助燃剂得混合溶液；

3)将混合溶液超声搅拌30min，取出后在马弗炉于800℃加热得到铁红色的Ca₂Fe₂O₅的超细粉。

实施例6：本实施例步骤3)马弗炉加热温度为700℃得到深灰偏红色的Ca₂Fe₂O₅的超细粉，其它步骤同实施例5。