[发明专利]钙钛矿型LaxCa1-xCoO3/Ag复合粉体氧还原催化剂及制备方法

摘要

本发明是一种钙钛矿型LaxCa1-xCoO3/Ag复合粉体氧还原催化剂的制备方法。以硝酸钙、硝酸钴和硝酸镧为原料经过溶胶-凝胶、干燥、陈化、烘干、高温焙烧等过程处理制得LaxCa1-xCoO3粉体。再以硝酸银为原料，蒸馏水为溶剂、氨水为络合剂进行化学反应制得银氨络合物溶液，然后再加入LaxCa1-xCoO3粉体，经液相化学还原在钙钛矿表面沉积单质Ag，得到LaxCa1-xCoO3/Ag复合粉体催化剂。本发明制得的复合粉体催化剂较以往的钙钛矿型氧化物催化剂电导率增加，催化活性增强；同时，成本比纯Ag单质催化剂大幅下降。该催化剂可用于低温碱性燃料电池、或者金属-空气电池中，作为阴极上将O2还原为OH-的催化剂。

主权项

一种钙钛矿型LaxCa1-xCoO3/Ag复合粉体氧还原催化剂的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：第一步：按摩尔比0.2～0.8∶1∶1～0.2，称取硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O、硝酸钴Co(NO3)2·6H2O、硝酸镧La(NO3)26H2O溶于蒸馏水中待用，取少量溶液，用硝酸和氨水将pH值调整到0.9～3.0间，添加1～5％wt的柠檬酸，然后溶液在40～95℃恒温水解，制得溶胶；第二步：将溶胶的水分蒸干，获得粉红色凝胶，室温下陈化10～72小时；第三步：将陈化后的凝胶放到马弗炉中，从室温开始升温至500℃，保温2～8小时，使凝胶中的残余硝酸根分解，之后自然冷却，得到黑色粉末；第四步：将黑色粉末转移到碾钵中碾细，置于刚玉坩埚中，用电炉在700～900℃下焙烧，使其在高温下转变为钙钛矿结构相，保温6～24小时，制得LaxCa1-xCoO3粉体；第五步：配制1M～5M的AgNO3溶液，在溶液中加入氨水，生成沉淀，继续加入氨水使沉淀消失，使其形成银氨络合物，然后，按钙钛矿氧化物与Ag的质量比为0.90～0.999∶0.10～0.001往银氨络合物溶液中加入已制得的LaxCa1-xCoO3粉体；再滴加还原剂水合肼或甲醛、或酒石酸钾钠的溶液，边搅拌边滴加，加入量为还原银离子所需量的1.2～2倍；且温度恒定在20～60℃间，经过滤、清洗、加热蒸干制得单质银沉积在钙钛矿型氧化物表面的LaxCa1-xCoO3/Ag复合粉体。