[发明专利]一种三维大孔结构铜酸镧和La1.6Sr0.4CuO4的制备方法

权利要求书

1.一种三维大孔结构铜酸镧和La_1.6Sr_0.4CuO₄的制备方法，包括三维有序大孔或三维蠕虫状大孔结构铜酸镧（La₂CuO₄）的制备及三维有序大孔或三维蠕虫状大孔结构掺锶的铜酸镧（La_1.6Sr_0.4CuO₄）的制备，其特征在于，采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为模板，甲醇或甲醇与乙二醇的混合液为溶剂，通过不引入或引入L-赖氨酸的水溶液，并在特定条件下焙烧得到的三维大孔结构铜酸镧La₂CuO₄和La_1.6Sr_0.4CuO₄；所述方法包括以下步骤：

第一步，制备聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）模板；

第二步，制备金属前驱体；

（1）La₂CuO₄前驱体的制备：称取计量比的硝酸镧（La(NO₃)₃×6H₂O）和硝酸铜（Cu(NO₃)₂×3H₂O）及柠檬酸溶入甲醇溶剂中，搅拌1-3h；其中金属盐的摩尔浓度为0.2-0.5mol/L；

（2）La_1.6Sr_0.4CuO₄前驱体的制备：称取计量比的La(NO₃)₃×6H₂O，Cu(NO₃)₂×3H₂O和硝酸锶（Sr(NO₃)₂）及柠檬酸溶入甲醇和乙二醇的混合溶剂中，加入L-赖氨酸的水溶液，搅拌1-3h；其中，甲醇的体积分数为32%，金属盐的摩尔浓度为0.2-0.5mol/L，L-赖氨酸在水中的质量分数为10%，金属盐与L-赖氨酸的摩尔比为2.0-2.5；

第三步，将上述混合液转移到装有PMMA的烧杯中浸渍5-12h后经真空抽滤、室温干燥12-15h；

第四步，将干燥后的样品置于管式炉中焙烧，焙烧方式分为两种：

第一种：三维有序大孔或三维蠕虫状大孔结构La₂CuO₄的焙烧条件为（1）在N₂气流20mL/min中，以1℃/min的速率从室温升至700℃并在该温度下保温4h后，再在同样气氛中冷却至50℃；（2）切换成空气流20mL/min，以相同速率从50℃升至300℃并在该温度下保持3h，继续升温至800℃并在该温度下保持5h；

第二种：三维有序大孔或三维蠕虫状大孔结构La_1.6Sr_0.4CuO₄的焙烧条件为：（1）在N₂气流20mL/min中，以1℃/min的速率从室温升至900℃并在该温度下保温2h后，再在同样气氛中冷却至50℃；（2）切换成空气流20mL/min，以相同速率从50℃升至700℃并在该温度下保持4h。

2.根据权利要求1所述一种三维大孔结构铜酸镧和La_1.6Sr_0.4CuO₄的制备方法，其特征在于，第二步中金属盐的摩尔比为化学计量比，金属盐与柠檬酸的摩尔比为1:1-1:2，总金属盐与PMMA质量比为（1.5-2.5）:1。