[发明专利]一种催化燃烧用钙钛矿及其制备方法

权利要求书

1.一种催化燃烧用钙钛矿，其特征在于该钙钛矿为三维有序分级多孔钙钛矿ABO₃，其三维有序大孔结构通过胶体晶体模板法制得，介孔结构通过选择性溶解法引入，其中三维有序大孔的尺寸为200～500nm，介孔尺寸为3～10nm；其中A位元素为稀土或碱土金属元素，B位元素为过渡金属。

2.根据权利要求1所述的催化燃烧用钙钛矿，其特征在于钙钛矿ABO₃的A位元素为La、Sr、Pr、Ba或Ca中的一种或几种；B位元素为Mn、Ti、Fe或Co中的一种或几种。

3.一种制备如权利要求1所述的催化燃烧用钙钛矿的方法，其具体步骤如下：

(1)模板剂的制备：将模板剂单体溶于水和丙酮中，加入引发剂在惰性气氛中以100～500r/min的速率连续搅拌1～10h，反应温度为30～90℃；将得到的白色溶液在高速离心机中以2000～8000r/min速度离心10～30h，洗涤烘干后得到三维有序大孔模板；

(2)三维有序大孔钙钛矿的制备：将稀土或碱土金属盐和过渡金属盐溶于甲醇和乙二醇的溶液中并加入模板剂，浸渍、抽滤、干燥后将所得到的固体在空气中以1～5℃/min速率升到500～1000℃，并且保温4～10h；

(3)三维有序分级多孔钙钛矿的制备：取所制备三维有序大孔钙钛矿在酸溶液中搅拌1～5h，洗涤、干燥后得到三维有序分级多孔钙钛矿。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述的模板剂单体为甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯中的一种；引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或两种。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤(1)中所使用的模板剂单体、水和丙酮体积比为1:(2～4):(1～2)；模板剂单体与引发剂的摩尔比为500:(1～50)。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤(2)中所述的稀土或碱土金属盐为La(NO₃)₃、Sr(NO₃)₂、Pr(NO₃)₃、Ba(NO₃)₂或Ca(NO₃)₂中的一种或多种；过渡金属盐为Mn(NO₃)₂、Ti(C₄H₉O)₄、Fe(NO₃)₃或Co(NO₃)₂中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤(2)中乙二醇和甲醇体积比为1:(1～3)；金属盐与乙二醇摩尔比为1:(1～2)。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤(3)所使用的酸为硝酸、醋酸、盐酸或柠檬酸中的一种；所用的酸浓度为0.1～1mol/L。