[发明专利]一种ABO3

说明书

本发明公开了一种ABO₃型钙钛矿催化剂、制备方法及其在等离子体协同催化VOCs中的应用。ABO₃型钙钛矿催化剂中，A为镧系金属元素中的一种或多种，B选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu中的任意一种或多种，ABO₃型钙钛矿催化剂采用高温自熔法制备，具体步骤如下：(1)分别取A和B的硝酸盐与柠檬酸直接混合；(2)将步骤(1)所得的混合物置于马弗炉里煅烧结晶得到ABO₃型钙钛矿催化剂。本发明的有益效果在于：采用高温自熔法制备获得的钙钛矿型催化剂不仅节省了催化剂的制备时间成本，还由于没有贵金属元素而节省了生产成本，制备获得的催化剂与等离子体协同催化VOCs克服了单个技术独自使用时的弊端。

技术领域

本发明属于环境污染防治净化技术领域，具体涉及一种ABO₃型钙钛矿催化剂、制备方法及在等离子体协同催化VOCs中的应用。

背景技术

近年来，环境问题备受全球关注。挥发性有机物(VOCs)，作为重要污染物之一，其种类繁多，主要包括烃类(烷烃、烯烃、炔烃、环烃)、芳香族、酮类、酯类、醇类、醚类、醛类、胺类、腈类等有机化合物。当前，电子、化工、石油化工、涂料、印刷、涂装、家具、皮革等行业已经成为我国VOC重点排放源。由于VOCs对环境和人体都会产生巨大的危害，并其挥发性强，涉及行业广，无组织排放和低效除污的特征十分明显，所以加强重点行业的VOCs综合治理显得尤为重要。

目前VOCs的处理技术主要包括，吸收法，吸附法，冷凝法，膜分离法，燃烧法，生物法，催化氧化法，光催化法等。但以上处理方法都在技术和经济方面存在诸多限制。低温等离子体技术虽然具有反应条件温和、反应迅速等优点，但其单独使用时会存在能量效率低和二次污染等问题，而将低温等离子体技术与催化氧化法结合起来，可有效克服以上存在的不足。

一般催化剂的活性组分大多使用贵金属，催化剂生产成本高。而钙钛矿氧化物同样具有优异的催化性能，并且结构稳定，但一般的钙钛矿型催化剂制备方法周期较长，时间成本大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种ABO₃型钙钛矿催化剂、制备方法及在等离子体协同催化VOCs中的应用；本发明采用高温自熔法制备的ABO₃型钙钛矿氧化物作为等离子体协同催化VOCs的催化剂，以解决现有技术中低温等离子体单独使用时存在的能量效率低和二次污染以及催化剂生产成本过高等问题。

为了实现上述目的，采取如下技术方案。

一种ABO₃型钙钛矿催化剂的制备方法，ABO₃型钙钛矿催化剂中，A为镧系金属元素中的一种或多种，B选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu中的任意一种或多种，ABO₃型钙钛矿催化剂采用高温自熔法制备，具体步骤如下：

(1)分别取A和B的硝酸盐与柠檬酸直接混合；

(2)将步骤(1)所得的混合物置于马弗炉里煅烧结晶得到ABO₃型钙钛矿催化剂。

本发明中，A选自La、Ce、Sm或Gd中的任意一种或多种；B选自Fe、Co、Ti、V、 Mn中的任意一种或多种。

本发明中，ABO₃型钙钛矿催化剂中，通过类质同象置换选择部分金属元素C置换其中的A或者B，优选C选自Ga、Sr中的任意一种或多种。

本发明中，步骤(1)中，A的硝酸盐中的A元素和B的硝酸盐中B元素的摩尔比为1:1；柠檬酸离子摩尔数是金属阳离子(即A+B)的1.3～1.8倍。

本发明中，步骤(2)中，马弗炉中煅烧温度在200℃～900℃之间，煅烧时间为2小时～10小时。

本发明还提供一种根据上述制备方法制得的ABO₃型钙钛矿催化剂。