[发明专利]钙钛矿纳米颗粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备钙钛矿纳米颗粒的方法，其特征在于，包括：

提供第一溶液，所述第一溶液中含有Bi³⁺和Fe³⁺和NO₃^-；

提供第二溶液，所述第二溶液中含有Ti⁴⁺和Sr²⁺和NO₃^-；

使所述第一溶液与所述第二溶液混合，向混合溶液中加入甘氨酸，得到第三溶液；

将所述第三溶液置于自蔓延反应器中，在第一温度下加热所述第三溶液使溶剂蒸发；

所述第三溶液转变为粘稠液体，将所述自蔓延反应器中的温度升高至第二温度，引发自蔓延反应；

对自蔓延反应得到的反应产物进行煅烧；

对煅烧产物进行急冷，得到钙钛矿纳米颗粒，所述钙钛矿纳米颗粒的化学式为(BiFeO₃)_(1-x)-(SrTiO₃)_x，0≤x≤1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一溶液是将Bi(NO₃)₃·5H₂O和Fe(NO₃)₃·9H₂O充分溶解于去离子水中得到的，所述第一溶液中金属离子的总浓度为0.1M-0.5M。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二溶液是通过以下步骤得到的：

将Ti[O(C₄H₉)]₄与去离子水混合，使Ti[O(C₄H₉)]₄水解生成TiO(OH)₂；

加入硝酸溶液，使TiO(OH)₂生成TiO(NO₃)₂；

按照钛元素与锶元素的摩尔比为1:1加入SrCO₃，待气体完全释放后得到所述第二溶液，所述第二溶液中金属离子的总浓度为0.1M-0.5M。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第三溶液中，金属离子总的摩尔数与甘氨酸的摩尔数之比为1:2至2:1。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一温度为80℃-200℃，和/或，所述第二温度为300℃-500℃。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述煅烧的温度为600℃-1100℃。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述急冷是采用液氮实现的。

8.一种利用权利要求1-7中任一项所述的方法制备的钙钛矿纳米颗粒，其特征在于，所述钙钛矿纳米颗粒的化学式为(BiFeO₃)_(1-x)-(SrTiO₃)_x，0≤x≤1。

9.根据权利要求8所述的钙钛矿纳米颗粒，其特征在于，所述钙钛矿纳米颗粒的粒径为50nm-100nm。

10.权利要求8或9中所述的钙钛矿纳米颗粒用于催化一氧化碳氧化反应。