[发明专利]有序介孔钙钛矿催化剂的制备方法及应用

说明书

有序介孔钙钛矿催化剂的制备方法及应用，涉及钙钛矿催化剂的制备方法及应用。是要解决现有LaCo_0.5M_0.5O₃催化剂无介孔，比表面积小的问题。方法：一、将硝酸镧、硝酸钴和乙酸锰溶于四氢呋喃中搅拌，加入模板剂，搅拌至溶液澄清；二、在溶液中加入柠檬酸和冰乙酸搅拌，逐滴加入浓硝酸，反应；三、反应结束后，将所得到的澄清溶液倒入培养皿中，放置，然后干燥，得到干凝胶，将得到的干凝胶用刮刀刮下，研磨，得粉末；四、将粉末在氮气保护下煅烧，再在空气中煅烧，得到有序介孔钙钛矿催化剂。本发明制备的有序介孔钙钛矿催化剂，具有良好的介孔结构，孔径分布窄，结晶度高，具有较高的比表面积。本发明用于催化剂领域。

技术领域

本发明涉及一种钙钛矿催化剂的制备方法及应用。

背景技术

高级氧化技术是一种通过外界能量(光能、热能、超声波福射或微波福射等)或催化剂的引入达到活化H₂O₂或O₃等绿色氧化剂之目的，利用活化过程中产生的活性基团如羟基自由基(·OH)或硫酸根自由基(SO₄^·-)对有机污染物进行降解并矿化的氧化技术。最初提出的高级氧化技术特指以自由基为活性氧化物种的氧化技术，通常包括Fenton氧化技术、光催化技术、超声辐射技术、臭氧氧化技术、过硫酸盐活化氧化技术等。在这些高级氧化技术中，过硫酸盐过硫酸盐可应用于被有机物污染的地下水和土壤的修复，近年来，国外在此新领域有较快的发展。因此，利用过硫酸盐活化产生的SO₄^·-降解有机污染物正在成为一类新型的高级氧化技术。

过硫酸盐包括了过二硫酸盐(S₂O₈^2-)和过一硫酸盐(HSO₅^-)，其中过二硫酸盐存在形式主要有过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵。在有机污染物污染的地下水和土壤的修复中，通常釆用具有高水溶性的过硫酸钠。过一硫酸盐主要以2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄三盐化合物的形式存在，商品名为Oxone。其中活性物质为单过氧硫酸氧钾。过硫酸盐型高级氧化技术具有氧化剂稳定性好、溶解性好，活化方式多，pH适用范围广、抗无机盐干扰能力强等优点，而且产生的SO₄^·-(寿命半衰期为4s)比·OH(寿命小于1μs)长、有利于与污染物的接触，增大了自由基对污染物降解的机会。因此，以SO₄^·-为基础的高级氧化技术，成为极具发展前景的高级氧化技术。

目前常温常压下的高级氧化反应的催化反应一般分为均相催化和非均相催化两大类。均相催化反应一般是以金属离子为催化剂。但是由于均相催化反应中催化剂易失活、易成盐泥、分离困难、容易引起二次污染等缺点，正逐渐被非均相催化剂取代。

材料LaCo_0.5M_0.5O₃(M＝Fe,Co,Mn,Cu)由于其钙钛矿相的晶格结构使得其具有很强的阳离子迁移率和电子传输能力，作为一种新型过一硫酸盐催化剂，近年来才逐渐受到关注。但由于多种金属元素的共同作用，现有方法制备的LaCo_0.5M_0.5O₃催化剂无介孔结构，比表面积较小。

发明内容

本发明是要解决现有催化剂无介孔，LaCo_0.5M_0.5O₃催化剂比表面积小的问题，提供有序介孔钙钛矿催化剂的制备方法及应用。

本发明有序介孔钙钛矿催化剂的制备方法，包括以下步骤：

一、将硝酸镧、硝酸钴和乙酸锰溶于四氢呋喃中，搅拌30～40min，加入模板剂，搅拌至溶液澄清；所述模板剂为PS-b-PEO嵌段共聚物；