[发明专利]一种花状铁酸镧光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种花状铁酸镧光催化剂的制备方法，属于新型光催化材料的制备技术领域。本发明的技术方案要点为：将硝酸镧和硝酸铁以1:1的摩尔比加入到乙醇溶液中，将溶液转移至水热反应釜中于160‑180℃反应8‑12h，洗涤干燥后研磨，然后在氮气气氛下以1‑3℃/min的升温速率升温至700‑900℃煅烧2‑4h制得由层状结构的铁酸镧组装成的具有花状结构且粒径为5‑10μm的铁酸镧光催化剂。本发明的制备过程具有参与反应的原料简单易得且操作简单方便的优点。

技术领域

本发明属于新型光催化材料的制备技术领域，具体涉及一种花状铁酸镧光催化剂的制备方法。

背景技术

随着工业化进程的发展，环境污染问题日益严重，环境保护和可持续发展成为人类面临的主要问题。光催化技术是利用太阳光等光源的照射来促进污染物在催化剂表面发生氧化还原反应，最终使其降解为环境友好的小分子无机物。

铁酸镧是一种无毒的、性能稳定的ABO₃型钙钛矿半导体材料（Eg=1.86-2.36 eV），具有优良的物理、化学性质，在催化、气敏、电化学、磁性材料等方面有一定的应用潜能,其作为光催化材料具有能吸收可见光、易于磁性分离等优势，也被人们所关注。

半导体光催化材料的性能受到诸多因素影响，其中形貌是一个重要的影响因素。材料的形貌不同，其比表面积、活性面等也不尽相同，导致材料表现出来的光催化性能也不相同。目前文献报道铁酸镧的主要形貌是颗粒状，也有一些文献报道有球状、层状、蛋黄壳结构等形貌的铁酸镧。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种原料廉价易得且操作简单方便的花状铁酸镧光催化剂的制备方法，该方法利用溶剂热的方式合成出特定形貌的铁酸镧前驱体，在氮气气氛下通过煅烧的方式制备出花状铁酸镧光催化剂。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种花状铁酸镧光催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：将硝酸镧和硝酸铁以1:1的摩尔比加入到乙醇溶液中，将溶液转移至水热反应釜中于160-180℃反应8-12 h，洗涤干燥后研磨，然后在氮气气氛下以1-3℃/min的升温速率升温至700-900℃煅烧2-4 h制得由层状结构的铁酸镧组装成的具有花状结构且粒径为5-10 μm的铁酸镧光催化剂。

本发明制备的花状铁酸镧是由具有层状结构的铁酸镧沿着一定方向组装成的花状结构，其粒径为5-10 μm。BET测试结构表明制备的铁酸镧属于介孔结构，该结构一方面有利于光催化降解过程中污染物与催化剂的充分接触，另一方面能够有效防止颗粒间的团聚，从而显著提高其光催化性能。本发明的制备过程具有参与反应的原料简单易得且操作简单方便的优点。

附图说明

图1是实施例3制得的铁酸镧光催化剂的扫描电镜图；

图2是实施例2制得的铁酸镧光催化剂的孔径分布图；

图3是实施例3制得的铁酸镧光催化剂的光催化性能图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

将硝酸镧和硝酸铁以1:1的摩尔比加入到乙醇溶液中搅拌30 min，随后将溶液转移至水热反应釜中于160℃反应10 h，洗涤干燥，研磨后置于管式炉中在氮气气氛下以1℃/min的升温速率升温至700℃后煅烧2 h制得花状铁酸镧光催化剂。

实施例2