CN113697839A - 双金属氧化物的制备方法、双金属氧化物及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属氧化物技术领域,更具体涉及双金属氧化的制备方法、双金属氧化物及应用。双金属氧化物的制备方法包括如下步骤:a、配制钐、铈金属元素摩尔比为(0.9‑1.1):4的双金属溶液;b、在搅拌条件下,向所述双金属溶液中加入氨水,产生共沉淀物并分离;c、对所述共沉淀物依次进行干燥、预煅烧、煅烧和冷却处理,其中,所述煅烧温度550‑650℃。本发明通过优化由沉淀物转化为金属氧化物的处理过程,避免材料在煅烧过程中发生团聚,减少晶粒结晶核从而降低金属氧化物晶粒粒径,解决金属氧化物晶粒粗化的现象,提升比表面积。
Description
技术领域
本发明涉及金属氧化物技术领域,具体涉及一种双金属氧化物及其制备方法,更进一步地,还涉及该双金属氧化物的应用。
背景技术
固体氧化物电池是一种高效的能源转换器件,包括两种模式,固体氧化物燃料电池和电解池,固体氧化燃料电池可以高效的将燃料中的化学能转化成电能,固体氧化物电解池可以高效的将电能转化成燃料中化学能进行储存,两种模式的配合使用可以实现对电能进行削峰填谷以调节电能供需平衡的功能。固体氧化物电池地主要结构由阴极,阳极,电解质三部分构成,其中对电解质材料地要求极高,要求电解质材料具有良好的离子导电性和极低至忽略不计的电子导电性,同时具有与电极材料良好的化学相容性和热膨胀性质,并具有一定的可成型性能和机械强度。
另一方面,金属氧化物还可作为金属基催化剂,广泛应用于石油化工和环保材料领域,金属基催化剂主要具有催化活性高,稳定性好等有点,为了得到特定催化特性的催化剂,一系列催化剂改性方法得到了广泛的研究,例如金属形貌尺寸调控,采用适当载体等,但是单一的催化剂存在催化性能较低或者是价格极为昂贵等原因,使得使用单一催化剂造成生产成本大大提高的现象普遍存在,为解决这个问题目前得到普遍认可的方法是使用双金属结构改性的方法利用金属原子之间的协同作用和交换作用生产高性能的双金属结构催化剂。
Sm0.2Ce0.8O2是目前使用较为广泛的一种电解质材料,通常用来合成这种Sm0.2Ce0.8O2的方法是溶胶凝胶法,传统的溶胶凝胶法工艺过程比较复杂,其中对胶体成型和凝胶过程中的时间和温度控制犹为严格,在凝胶过程中常出现因为凝胶时间过长的原因造成胶体老化严重或者是因为容器中温度分部不均造成胶体分层析晶现象严重的现象。并且溶胶凝胶法在工业应用推广中也存在很大的困难,因为凝胶煅烧中极易发生突然急剧膨化,使得粉体脱离容器,污染煅烧设备。化学共沉淀法具有方法简单、原料可选范围广、制造成本低,可用于制备微米级的金属复合氧化物粉体,但由于溶液在滴入沉淀剂或金属盐溶液过程中容易形成局部过浓而使得到的粉体不均匀,使得粉体的形貌、晶粒尺寸和粒径分布难以控制等缺点。中国专利CN107603490A公开了一种采用共沉淀法制备含钐铈基抛光粉的工艺,通过掺杂钐元素促进氧化铈晶粒的细化,但对产品整体比表面积的提升不够理想。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的:为解决共沉淀法制备的复合金属氧化物粉体不均匀、晶粒尺寸过大的问题,研究者大多认为是由于溶液在滴入沉淀剂或金属盐溶液过程中容易形成局部过浓造成的,但发明人发现,对沉淀物的后续煅烧处理也是影响金属氧化物粉体粒度及电导率、催化活性等性能的重要步骤。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的实施例提出一种双金属氧化物的制备方法,通过优化由沉淀物转化为金属氧化物的处理过程,避免材料在煅烧过程中发生团聚,减少晶粒结晶核从而降低金属氧化物晶粒粒径,解决金属氧化物晶粒粗化的现象,提升比表面积。
根据本发明实施例的一种双金属氧化物的制备方法,包括如下步骤:
a、配制钐、铈金属元素摩尔比为(0.9-1.1):4的双金属溶液;
b、在搅拌条件下,向所述双金属溶液中加入氨水,产生共沉淀物并分离;
c、对所述共沉淀物依次进行干燥、预煅烧、煅烧和冷却处理,其中所述煅烧温度550-650℃。
根据本发明实施例的一种双金属氧化物的制备方法带来的优点和技术效果:1、本发明实施例的制备方法所得沉淀物即为双金属氧化物的前驱体,由于以氨水为沉淀剂,部分氨伴随金属氢氧化物沉淀下来并溶解于前驱体中的自由水中,本发明实施例的制备方法在煅烧前驱体之前对其进行干燥处理,自由水及溶解于其中的氨在干燥过程中缓慢汽化,使前驱体内部慢慢膨化从而达到造孔的效果,提高双金属氧化物的疏松程度及比表面积;2、在本发明实施例的制备方法中,干燥处理可防止前驱体在煅烧过程中因自由水的存在而温度分布不均,造成金属离子分布不均,从而避免前驱体在煅烧过程中发生团聚,减少晶粒结晶核数量从而降低晶粒的粒径;3、本发明实施例的制备方法在煅烧前驱体之前还对其进行预煅烧,期间前驱体进行自蔓延燃烧反应,利用自身反应热维持预煅烧温度,节约能耗,又可防止预煅烧温度过高;4、现有的共沉淀法制备钐铈基氧化物的相关技术中对钐驱体的煅烧温度在700℃以上,由于本发明实施例的制备方法进行了干燥和预煅烧,使得煅烧温度控制在较低水平,防止因煅烧温度过高而造成双金属氧化物晶粒增长过快、晶粒粗大、尺寸分布不均等问题,在本发明实施例的制备方法可制得纯相的萤石结构金属氧化物粉体,其粒径达到纳米级别。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤c中,干燥温度110-130℃,干燥时间3-9h。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤c中,预煅烧温度250-350℃,预煅烧时间4-8h;和/或,煅烧时间2-4h。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤c的冷却处理包括:以≤4℃/min降温速度降温至200℃以下,再自然冷却。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤a中双金属溶液配制方法包括:在搅拌条件下,将钐盐溶液逐滴加入至铈盐溶液中。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,还包括:所述步骤a中,在所述双金属溶液呈澄清透明后再搅拌至少2h后,向其中滴加分散剂,并混合均匀,所述分散剂选自聚乙二醇、乙醇、丙三醇、乙二胺四乙酸、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺和十二烷基硫酸钠,所述分散剂与双金属离子总量的摩尔比为1:(35-45)。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤b中,所述氨水浓度为0.05-0.5mol/L,所述氨水加入方式为滴加,所述氨水的滴加终点为所述双金属溶液的pH值达到8。
根据本发明实施例的一种双金属氧化物,包含钐元素和铈元素,其摩尔比为(0.9-1.1):4,所述双金属氧化物具有萤石型晶体结构,和/或,其比表面积≥45m2/g。
以上所述的双金属氧化物的制备方法制备的金属氧化物或以上所述的双金属氧化物在固体氧化物电池或石油催化中的应用。
根据本发明实施例的一种双金属氧化物带来的优点和技术效果:本发明实施例的双金属氧化物具有萤石型晶体结构,晶体结构规整,无其它杂质相,比表面大,粒径分布均均匀,应用于固体氧化物电池具有较高电导率,应用于石油催化可具有较高的催化活性和催化稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的双金属氧化物的XRD分析图;
图2是本发明实施例1制备的双金属氧化物的氮气的吸脱附曲线比表面积分析图;
图3是本发明实施例1制备的双金属氧化物的粒径测试图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明实施例的一种双金属氧化物的制备方法,包括如下步骤:
a、配制钐、铈金属元素摩尔比为(0.9-1.1):4的双金属溶液;
b、在搅拌条件下,向所述双金属溶液中加入氨水,产生共沉淀物并分离;
c、对所述共沉淀物依次进行干燥、预煅烧、煅烧和冷却处理,其中所述煅烧温度550-650℃。
根据本发明实施例的一种双金属氧化物的制备方法,1、本发明实施例的制备方法所得沉淀物即为双金属氧化物的前驱体,由于以氨水为沉淀剂,部分氨伴随金属氢氧化物沉淀下来并溶解于前驱体中的自由水中,本发明实施例的制备方法在煅烧前驱体之前对其进行干燥处理,自由水及溶解于其中的氨在干燥过程中缓慢汽化,使前驱体内部慢慢膨化从而达到造孔的效果,提高双金属氧化物的疏松程度及比表面积;2、在本发明实施例的制备方法中,干燥处理可防止前驱体在煅烧过程中因自由水的存在而温度分布不均,造成金属离子分布不均,从而避免前驱体在煅烧过程中发生团聚,减少晶粒结晶核数量从而降低晶粒的粒径;3、本发明实施例的制备方法在煅烧前驱体之前还对其进行预煅烧,期间前驱体进行自蔓延燃烧反应,利用自身反应热维持预煅烧温度,节约能耗,又可防止预煅烧温度过高;4、现有的共沉淀法制备钐铈基氧化物的相关技术中对前驱体的煅烧温度在700℃以上,由于本发明实施例的制备方法进行了干燥和预煅烧,使得煅烧温度控制在较低水平,防止因煅烧温度过高而造成双金属氧化物晶粒增长过快、晶粒粗大、尺寸分布不均等问题,在本发明实施例的煅烧温度下,可烧制得到纯相的萤石结构金属氧化物粉体。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤c中,干燥温度110-130℃,干燥时间3-9h。本发明实施例的制备方法优选了干燥温度,若干燥温度过低,前驱体中自由水及溶解其中的氨不能充分汽化,对前驱体的膨化、造孔作用不够明显;若干燥温度过高,前驱体中自由水及溶解其中的氨迅速汽化,气体在前驱体中存留时间过短,依然不能达到良好的膨化、造孔作用。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤c中,预煅烧温度250-350℃,预煅烧时间4-8h;和/或,煅烧时间2-4h。本发明优选了预煅烧温度,其温度低于煅烧温度,构成温度依次上升的阶段煅烧。预煅烧阶段利用了前驱体自身反应热,防止前驱体内温度过高,节约能耗。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤c的冷却处理包括:以≤4℃/min降温速度降温至200℃以下,再自然冷却。本发明实施例的制备方法优选了冷却方式,煅烧完成后冷却降温的速率和方式对粉体的粒度和均匀度至关重要,本发明的冷却降温的速率可以保持煅烧后双金属氧化物粉体的基本力学参数性能。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤a中双金属溶液配制方法包括:在搅拌条件下,将钐盐溶液逐滴加入至铈盐溶液中,所述钐盐溶液选自硝酸钐或氯化钐;所述铈盐溶液选自硝酸铈或氯化铈。进一步地,本发明实施例的制备方法优选了双金属溶液的配制方法,具体为:将硝酸钐溶液逐滴滴加到硝酸铈溶液中,滴加过程中用磁力搅拌器对硝酸铈溶液在室温条件下进行持续搅拌,直至形成透明澄清的混合溶液,之后持续搅拌2小时。在本发明实施例的制备方法中,钐盐溶液和铈盐溶液两种原料的加入顺序主要是根据改进的共沉淀方法合成金属氧化物粉体的具体反应步骤和程序进行设置的,钐金属离子作为掺杂改性元素掺杂到双金属氧化物粉体的萤石晶体结构中的,因此在配制双金属溶液时将钐盐溶液逐滴加入至铈盐溶液中。若不采用滴加的方式,即将钐盐溶液和铈盐溶液直接混合,或者颠倒滴加顺序,即将铈盐溶液逐滴加入至钐盐溶液中,会导致双金属氧化物晶体晶相不纯,不能得到纯相的萤石型晶体结构。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤a中,在所述双金属溶液呈澄清透明后再搅拌至少2h后,向其中滴加分散剂,并混合均匀,所述分散剂选自聚乙二醇、乙醇、丙三醇、乙二胺四乙酸、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺和十二烷基硫酸钠,所述分散剂与双金属离子总量的摩尔比为1:(35-45),优选为1:38,分散剂的添加速率为10-12滴/min,分散剂的添加速率为10-12滴/min,滴加的过程中需要在溶液持续搅拌条件下进行,分散剂的滴加位置为搅拌的正中心。
在本发明实施例的制备方法中,分散剂可以极好地将钐、铈金属离子聚合物分散开来,在沉淀析出晶体地过程中可以将两种混合金属离子均匀地分散开来,这样在一定程度上可以促进煅烧过程中温度的均匀分布,减少材料的制备过程中缺陷的产生而造成的金属离子分布不均,避免材料在煅烧过程中发生团聚,减少晶粒结晶核从而减小晶粒的粒径。
本发明实施例的制备方法还优选了分散剂的添加时间,当双金属溶液呈透明澄清,即硝酸钐和硝酸铈完全溶于水,但此时两种金属离子尚未充分融合,若直接滴加分散剂,会使双金属氧化物中掺杂钐在铈元素中分布不均匀;本发明实施例的制备方法在溶液呈澄清透明后再继续搅拌至少2h,使两种金属离子充分融合后再滴加分散剂可保证得到的双金属氧化物中钐元素均匀分布于铈元素中,起到掺杂改性作用。此外,添加剂的添加速率需要与溶液的搅拌速率相匹配,从而使前驱体均匀地成核。
根据本发明实施例的双金属氧化物的制备方法,所述步骤b中,所述氨水浓度为0.05-0.5mol/L,所述氨水加入方式为逐滴加入,所述氨水的滴加终点为所述双金属溶液的pH值达到8。在本发明实施例的制备方法中,在分散剂滴加完成再搅拌至少10min后,在搅拌条件下,向双金属溶液内逐滴加入氨水,出现乳白色沉淀,当双金属溶液的pH值为8时停止滴加氨水,将所得絮状沉淀物抽滤分离。逐滴加入的加料方式可使沉淀剂氨水均匀分散于溶液内,与金属离子均匀结合,防止金属离子团聚沉淀。若沉淀已经完成继续加氨水会影响产物前驱体结晶水的含量,不利于干燥阶段的膨化作用,而且造成试剂浪费,产生污染。
本发明实施例优选了一种双金属氧化物的制备方法,具体包括如下步骤:
a、根据钐、铈金属元素摩尔比为(0.9-1.1):4,称取相当重量的Sm(NO3)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O分别溶于水得到硝酸钐溶液和硝酸铈溶液,将硝酸钐溶液逐滴滴加到硝酸铈溶液中,滴加过程中用磁力搅拌器对硝酸铈溶液在室温条件下进行持续搅拌,直至形成透明澄清的混合溶液,持续搅拌2小时后,在搅拌中心正上方以10-12滴/min的速度滴加分散剂,分散剂与金属离子总量的摩尔比为1:(35-45),得到双金属溶液;
b、在分散剂滴加完成再搅拌至少10min后,在搅拌条件下,向双金属溶液内逐滴加入0.05-0.5mol/L氨水,出现乳白色沉淀,当双金属溶液的pH值为8时停止滴加氨水,将所得絮状沉淀物抽滤分离;
c、将所述沉淀物在110-130℃下干燥3-9h,再在250-350℃下预煅烧4-8h,再在550-650℃下煅烧2-4h,最后将煅烧得到的粉体以≤4℃/min降温速度降温至200℃以下后自然冷却。
根据本发明实施例的一种双金属氧化物,包含钐元素和铈元素,其摩尔比为(0.9-1.1):4,所述双金属氧化物具有萤石型晶体结构,和/或,其比表面积≥45m2/g。
以上所述的双金属氧化物的制备方法制备的金属氧化物或以上所述的双金属氧化物在固体氧化物电池或石油催化中的应用。
根据本发明实施例的一种双金属氧化物带来的优点和技术效果:本发明实施例的双金属氧化物具有萤石型晶体结构,晶体结构规整,无其它杂质相,比表面大,粒径分布均均匀,应用于固体氧化物电池具有较高电导率,应用于石油催化可具有较高的催化活性和催化稳定性。
下面结合实施例和附图详细描述本发明。
实施例1
a、根据钐、铈金属元素摩尔比为1:4,称取相当重量的Sm(NO3)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O分别溶于水得到硝酸钐溶液和硝酸铈溶液,将硝酸钐溶液逐滴滴加到硝酸铈溶液中,滴加过程中用磁力搅拌器对硝酸铈溶液在室温条件下进行持续搅拌,直至形成透明澄清的混合溶液,持续搅拌2小时后,在搅拌中心正上方以10-12滴/min的速度滴加分散剂,分散剂与双金属离子总量的摩尔比为1:38,得到双金属溶液;
b、在分散剂滴加完成再搅拌10min后,在搅拌条件下,向双金属溶液内逐滴加入0.1mol/L氨水,出现乳白色沉淀,当双金属溶液的pH值为8时停止滴加氨水,将所得絮状沉淀物抽滤分离;
c、将所述沉淀物在120℃下干燥6h,再在300℃下预煅烧6h,再在600℃下煅烧3h,最后将煅烧得到的粉体以4℃/min降温速度降温至200℃后自然冷却。
实施例2
a、根据钐、铈金属元素摩尔比为1:4,称取相当重量的Sm(NO3)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O分别溶于水得到硝酸钐溶液和硝酸铈溶液,将硝酸钐溶液逐滴滴加到硝酸铈溶液中,滴加过程中用磁力搅拌器对硝酸铈溶液在室温条件下进行持续搅拌,直至形成透明澄清的混合溶液,持续搅拌2小时后,在搅拌中心正上方以10-12滴/min的速度滴加分散剂,分散剂与双金属离子总量的摩尔比为1:45,得到双金属溶液;
b、在分散剂滴加完成再搅拌10min后,在搅拌条件下,向双金属溶液内逐滴加入0.1mol/L氨水,出现乳白色沉淀,当双金属溶液的pH值为8时停止滴加氨水,将所得絮状沉淀物抽滤分离;
c、将所述沉淀物在110℃下干燥9h,再在250℃下预煅烧8h,再在550℃下煅烧4h,最后将煅烧得到的粉体以4℃/min降温速度降温至200℃后自然冷却。
实施例3
a、根据钐、铈金属元素摩尔比为1:4,称取相当重量的Sm(NO3)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O分别溶于水得到硝酸钐溶液和硝酸铈溶液,将硝酸钐溶液逐滴滴加到硝酸铈溶液中,滴加过程中用磁力搅拌器对硝酸铈溶液在室温条件下进行持续搅拌,直至形成透明澄清的混合溶液,持续搅拌2小时后,在搅拌中心正上方以10-12滴/min的速度滴加分散剂,分散剂与双金属离子总量的摩尔比为1:35,得到双金属溶液;
b、在分散剂滴加完成再搅拌10min后,在搅拌条件下,向双金属溶液内逐滴加入0.1mol/L氨水,出现乳白色沉淀,当双金属溶液的pH值为8时停止滴加氨水,将所得絮状沉淀物抽滤分离;
c、将所述沉淀物在130℃下干燥3h,再在350℃下预煅烧4h,再在650℃下煅烧2h,最后将煅烧得到的粉体以4℃/min降温速度降温至200℃后自然冷却。
对比例1
本对比例的双金属氧化物的制备方法与实施例1相同,区别仅在于,未对沉淀物进行干燥。
对比例2
本对比例的双金属氧化物的制备方法与实施例1相同,区别仅在于,干燥温度为150℃。
对比例3
本对比例的双金属氧化物的制备方法与实施例1相同,区别仅在于,煅烧温度为700℃。
对比例4
本对比例的双金属氧化物的制备方法与实施例1相同,区别仅在于,配制双金属溶液时未采用滴加的方式,将硝酸钐和硝酸铈两种溶液直接混合。
对以上实施例和对比例制备的双金属氧化物粉末进行XRD分析和比表面积分析,结果如下表所示,其中,实施例1制备的双金属氧化物粉末的XRD分析图、氮气的吸脱附曲线比表面积分析图和粒径测试图分别如图1-3所示。
由实施例1-3的测试结果可知,本发明实施例的双金属氧化物的制备方法所制得的双金属氧化物具有良好的萤石型晶体结构,比表面积≥45m2/g。
对比例1中的沉淀物未经过干燥处理,金属前驱体没有受到自由水及其中氨的汽化而产生的膨化造孔作用,制备的双金属氧化物粉末的比表面积较小,材料疏松程度较差。
对比例2由于干燥温度过高,金属前驱体中自由水及其中氨汽化速度过快,气体在前驱体内部停留时间较短,未起到膨化造孔作用,反而造成了晶体迅速生长,晶粒粗大,降低了双金属氧化物的比表面积。
对比例3的煅烧温度较高,煅烧过程中双金属氧化物因晶粒增长过快造成晶粒粗大、晶型不够规则,比表面积较低。
对比例4未采用滴加的方式,直接将硝酸钐和硝酸铈两种溶液混合,导致有少量杂质相的生成,产物比表面积较低,这是因为直接将两种硝酸盐混合使得硝酸盐晶体还未溶解就直接接触,使其在之后的溶解过程中很难分散开,从而造成局部的团簇长大,影响煅烧成相,同时也使得比表面积极低。
实施例5
将实施例1制备的双金属氧化物为电解质,制备一种金属氧化物电池,具体方法为:以此双金属氧化物粉体材料压片煅烧得到固体氧化物电解质片,以LaFeO3掺杂系列钙钛矿结构金属氧化物为电极粉料,混合乙基纤维素为造孔剂,松油醇为溶剂,以固液比6:4混合得到电极浆料,采用丝网印刷的方法将电极浆料印刷到固体氧化物电解质片上,以铂浆为集流层,在1000度的温度下煅烧两小时得到了双金属氧化物电解质片支撑的固体氧化物电池。
对实施例5制备的金属氧化物电池进行测试,结果如下:以甲烷为燃料的条件下,在700℃、750℃、800℃温度下的欧姆阻抗分别为0.98Ω·cm2,0.62Ω·cm2、0.40Ω·cm2,极化阻抗为1.75Ω·cm2、0.38Ω·cm2、0.75Ω·cm2,单电池的峰值功率密度分别为68mW/cm2、120mW/cm2、192mW/cm2。可见,实施例5制得的金属氧化物电池,具有优异的性能,因此,本发明实施例制备的双金属氧化物在金属氧化电池中具有良好的应用。
实施例6
以实施例1制备的双金属氧化物为催化剂,进行甲烷重整催化反应,具体为取双金属氧化物作为催化剂载氧体基体,混合入质量比百分之二十的金属镍单质,混合均匀后放入程序升温反应炉的石英管中。然后通入速率为100毫升每分钟的甲烷水蒸气混合气体,其中甲烷水蒸气的含量比为7比3,将反应炉的温度分别升到500℃,550℃,600℃,650℃,700℃,用气相色谱仪对催化反应的产物气体进行定量和定性的测试。
对催化剂的催化性能进行测试,结果如下:在500℃,550℃,600℃,650℃,700℃温度下,甲烷的转化率分别为90%,92%,96%,99%,100%,证明本发明实施例制备的双金属氧化物具有极好的催化效果。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种双金属氧化物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
a、配制钐、铈金属元素摩尔比为(0.9-1.1):4的双金属溶液;
b、在搅拌条件下,向所述双金属溶液中加入氨水,产生共沉淀物并分离;
c、对所述共沉淀物依次进行干燥、预煅烧、煅烧和冷却处理,其中,所述煅烧温度550-650℃。
2.根据权利要求1所述的双金属氧化物的制备方法,其特征在于,所述步骤c中,干燥温度110-130℃,干燥时间3-9h。
3.根据权利要求1所述的双金属氧化物的制备方法,其特征在于,所述步骤c中,预煅烧温度250-350℃,预煅烧时间4-8h;和/或,煅烧时间2-4h。
4.根据权利要求1所述的双金属氧化物的制备方法,其特征在于,所述步骤c的冷却处理包括:以≤4℃/min降温速度降温至200℃以下,再自然冷却。
5.根据权利要求1所述的双金属氧化物的制备方法,其特征在于,所述步骤a中双金属溶液配制方法包括:在搅拌条件下,将钐盐溶液逐滴加入至铈盐溶液中。
6.根据权利要求1所述的双金属氧化物的制备方法,其特征在于,还包括:所述步骤a中,在所述双金属溶液呈澄清透明后再搅拌至少2h后,向其中滴加分散剂,并混合均匀,所述分散剂选自聚乙二醇、乙醇、丙三醇、乙二胺四乙酸、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺和十二烷基硫酸钠,所述分散剂与双金属离子总量的摩尔比为1:(35-45)。
7.根据权利要求1所述的双金属氧化物的制备方法,其特征在于,所述步骤b中,所述氨水浓度为0.05-0.5mol/L,所述氨水加入方式为滴加,所述氨水的滴加终点为所述双金属溶液的pH值达到8。
8.一种双金属氧化物,包含钐元素和铈元素,其摩尔比为(0.9-1.1):4,其特征在于,所述双金属氧化物具有萤石型晶体结构,和/或,其比表面积≥45m2/g。
9.权利要求1-7任一项所述的双金属氧化物的制备方法制备的金属氧化物或权利要求8所述的双金属氧化物在固体氧化物电池或石油催化中的应用。
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2021
- 2021-09-10 CN CN202111062477.9A patent/CN113697839B/zh active Active
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