CN116375085A - 一种钙钛矿型氧氮化合物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料合成及可再生清洁能源利用领域，具体涉及一种钙钛矿型氧氮化合物及其制备方法和应用。本发明提供的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，包括以下步骤：(1)制备第一前驱体，第一前驱体为AM2Ta3O10或者ARTa2O7；AM2Ta3O10中，A为Cs或Rb，M为Ca、Sr或Ba；ARTa2O7中，A为Cs或Rb，R为La或Y；(2)将第一前驱体进行液相剥离制得第二前驱体；(3)将第二前驱体、M或R金属盐、熔盐混合后氮化，生成钙钛矿型氮氧化合物。本发明采用液相剥离的制得的前驱体尺寸在纳米级别且颗粒大小均一，对于减小载流子迁移距离有很大帮助，可以显著促进电荷分离。
Description
技术领域
本发明属于材料合成及可再生清洁能源利用领域，具体涉及一种钙钛矿型氧氮化合物及其制备方法与应用。
背景技术
由于大量化石燃料的使用造成了能源消耗和环境问题不断增加，通过将水分解为氢气和氧气是解决未来化石燃料短缺和减少化石燃料消耗相关的环境污染的最重要的方法之一。水分解是由两个半反应组成，即析氢反应(HER)和析氧反应(OER)。
(氧)氮化合物具有合适的带隙和导带/价带位置可用于分解水，被认为是一类极具吸引力的可见光响应光催化剂，但是这些(氧)氮化合物光催化剂一般采用高温固相法合成，不可避免地会产生阴离子空位或者低价金属物种，而阴离子空位或者低价金属物种通常被认为是复合中心，会降低光催化剂活性。以CaTaO2N为例，传统合成钙钛矿型氧氮化合物的方法是通过合成Ca2Ta2O7前驱体然后直接氮化得到CaTaO2N，前驱体颗粒尺寸较大，高温氮化过程较长，导致低价缺陷密度升高，电荷分离能力降低。
因此，探究有效的方法来抑制(氧)氮化合物中低价金属缺陷，提高光生电荷分离效率，最终提高光催化分解水活性是非常有必要的。
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：
研究者做了很多的尝试，其主要方法包括以下三个方面：(1)掺杂低价金属，即通过掺杂不易被还原的低价金属物种(如Mg、Sc、Zr等)可以抑制低价金属缺陷的生成；(2)熔盐辅助氮化，即通过熔盐辅助氮化，有利于抑制低价金属缺陷，提高材料结晶性，如利用RbCl熔盐辅助氮化BaCO3与Ta2O5前驱体生成BaTaO2N；(3)减少氮化时间，即通过短时间高温氮化KTaO3前驱体，在KTaO3边缘得到高质量、低缺陷的Ta3N5纳米棒，遗憾的是，短时间氮化并不能将前驱体氧化物完全转化为(氧)氮化合物，Ta3N5纳米棒主要位于材料的表面。
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钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，该方法通过合成层状钙钛矿氧化物前驱体，将其进行液相剥离可以获得尺寸较小且颗粒大小均一的钙钛矿纳米片，用相应的M或R金属盐和熔盐辅助氮化，碱金属在高温下易挥发，制得钙钛矿型氧氮化合物。
本发明实施例的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备第一前驱体，第一前驱体为AM2Ta3O10或者ARTa2O7；所述AM2Ta3O10中，A为Cs或Rb，M为Ca、Sr或Ba；所述ARTa2O7中，A为Cs或Rb，R为La或Y；
(2)将所述第一前驱体进行液相剥离制得第二前驱体；
(3)将所述步骤(2)制得的第二前驱体、M或R金属盐、熔盐混合后氮化，生成钙钛矿型氮氧化合物。
本发明实施例的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法带来的优点和技术效果，1、本发明实施例的方法，用液相剥离法可以制备颗粒大小均一，尺寸在纳米级别的前驱体，该前驱体对于减小载流子迁移距离有很大帮助，可以显著促进电荷分离；2、本发明实施例的方法，通过液相剥离可以减小前驱体的尺寸，较小尺寸的前驱体能够缩短氮化时间，有效减少低价金属缺陷的生成，进一步提升了电荷分离效率；3、本发明实施例的方法，操作简单，具有一定的普适性，适合在工业生产中的推广应用。
在一些实施例中，所述步骤(1)中，所述第一前驱体采用溶胶凝胶法或高温固相法制备得到。
在一些实施例中，所述步骤(1)中，所述AM2Ta3O10以A前驱体、M前驱体、Ta前驱体为原料，按照A、M、Ta的摩尔比为(1～1.8)：2：3制得；所述ARTa2O7以A前驱体、R前驱体、Ta前驱体为原料，按照A、R、Ta的摩尔比为(1～1.8)：1：2制得。
在一些实施例中，所述A前驱体包含A的碳酸盐、A的氧化物、A的草酸盐、A的硝酸盐中的至少一种；所述M前驱体包含M的碳酸盐、M的氧化物、M的草酸盐、M的硝酸盐中的至少一种；所述R前驱体包含R的碳酸盐、R的氧化物、R的草酸盐、R的硝酸盐中的至少一种。
在一些实施例中，所述步骤(1)中，当采用溶胶凝胶法制备第一前驱体时，所述Ta前驱体选自TaCl5和乙醇钽中的至少一种；当采用高温固相法制备第一前驱体时，所述Ta前驱体为Ta的氧化物。
在一些实施例中，所述步骤(2)中，所述液相剥离包括：将所述第一前驱体进行酸处理后，在四丁基氢氧化铵水溶液中进行超声处理，再经离心分离得到所述第二前驱体；优选地，所述酸包含0.5～3mol/L盐酸和硝酸中的至少一种，所述酸处理的时间为4～10天；和/或，所述四丁基氢氧化铵水溶液的浓度为30～40wt％；和/或，所述超声的功率为300～400W，超声处理的温度为40～80℃，超声处理的时间为7～14天。
在一些实施例中，所述步骤(3)中，所述第二前驱体、M或R金属盐、熔盐的摩尔比为1：(1～2)：(1：5)；和/或，所述M金属盐包含CaCl2、SrCl2或BaCl2中的至少一种，所述R金属盐包含LaCl3或YCl3中的至少一种，所述熔盐包含NaOH和KOH中的至少一种。
在一些实施例中，所述步骤(3)中，所述氮化是在200～300mL/min的氨气气流中进行，所述氮化的温度为900～1000℃，氮化的时间为0.5～5h。
本发明实施例还提供了一种钙钛矿型氧氮化合物，采用所述的制备方法制备得到。
本发明实施例的钙钛矿型氧氮化合物带来的优点和技术效果，1、本发明实施例中的钙钛矿型氧氮化合物，具有纳米级别的尺寸，能够减小载流子迁移距离，显著促进电荷分离；2、本发明实施例中的钙钛矿型氧氮化合物，能够应用于分解水的催化反应中，具有较高的光催化反应活性。
本发明实施例还提供了一种钙钛矿型氧氮化合物在分解水中的应用。
附图说明
图1是实施例1中钙钛矿型氧氮化合物的形成机理图，图中，0＜x＜1；
图2是实施例1制备的CaTaO2N的透射电镜图与元素mapping图；
图3是实施例1制备的CaTaO2N的XRD图；
图4是实施例3制备的LaTaON2的扫描电镜图与元素mapping图；
图5是实施例3制备的LaTaON2的XRD图；
图6是对比例1制备的CaTaO2N的扫描电镜图与元素mapping图；
图7是对比例1制备的CaTaO2N的XRD图；
图8是实施例1制备的CaTaO2N分解水产氢活性图；
图9是对比例1制备的CaTaO2N分解水产氢活性图。
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。
本发明实施例的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备第一前驱体，第一前驱体为AM2Ta3O10或者ARTa2O7；所述AM2Ta3O10中，A为Cs或Rb，M为Ca、Sr或Ba；所述ARTa2O7中，A为Cs或Rb，R为La或Y；
(2)将所述第一前驱体进行液相剥离制得第二前驱体；
(3)将所述步骤(2)制得的第二前驱体、M或R金属盐、熔盐混合后氮化，生成钙钛矿型氮氧化合物。
本发明实施例的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，用液相剥离法可以制备颗粒大小均一，尺寸在纳米级别的前驱体，该前驱体对于减小载流子迁移距离有很大帮助，可以显著促进电荷分离；通过液相剥离可以减小前驱体的尺寸，较小尺寸的前驱体能够缩短氮化时间，有效减少低价金属缺陷的生成，进一步提升了电荷分离效率；操作简单，具有一定的普适性，适合在工业生产中的推广应用。
在一些实施例中，优选地，所述步骤(1)中，所述第一前驱体采用溶胶凝胶法或高温固相法制备得到。进一步优选地，所述溶胶凝胶法是将原料添加到甲醇或乙醇中，然后加入柠檬酸，再加入乙二醇作为粘结剂，在200～300℃下加热形成溶胶凝胶液后，在500～800℃下煅烧1～4h，例如，加热温度为200℃、220℃、235℃、260℃、270℃、285℃或300℃等，煅烧温度为500℃、550℃、580℃、600℃、660℃、700℃、750℃或800℃等，煅烧时间为1h、1.5h、2h、2.5h、3h或4h等；所述高温固相法是将原料研磨混合均匀后，在800～1100℃下煅烧2～10h，例如，煅烧温度为800℃、850℃、880℃、900℃、950℃、1000℃或1100℃等，煅烧时间为2h、4h、6h、7h、8h、9h或10h等。
本发明实施例中，优选了第一前驱体的制备方法并对其工艺参数进一步优选，能够获得尺寸分布均匀的层状钙钛矿氧化物前驱体，为获得纳米级的第二前驱体做好物质准备。
在一些实施例中，优选地，所述步骤(1)中，所述AM2Ta3O10以A前驱体、M前驱体、Ta前驱体为原料，按照A、M、Ta的摩尔比为(1～1.8)：2：3制得，例如，A、M、Ta的摩尔比为1：2：3、1.2：2：3、1.4：2：3、1.6：2：3或1.8：2：3等；所述ARTa2O7以A前驱体、R前驱体、Ta前驱体为原料，按照A、R、Ta的摩尔比为(1～1.8)：1：2制得，例如，A、R、Ta的摩尔比为：1:1:2、1.2:1:2、1.3:1:2、1.4:1:2、1.6:1:2或1.8:1:2等。进一步优选地，所述A前驱体包含A的碳酸盐、A的氧化物、A的草酸盐、A的硝酸盐中的至少一种；所述M前驱体包含M的碳酸盐、M的氧化物、M的草酸盐、M的硝酸盐中的至少一种；所述R前驱体包含R的碳酸盐、R的氧化物、R的草酸盐、R的硝酸盐中的至少一种。
在一些实施例中，优选地，所述步骤(1)中，当采用溶胶凝胶法制备第一前驱体时，所述Ta前驱体选自TaCl5和乙醇钽中的至少一种；当采用高温固相法制备第一前驱体时，所述Ta前驱体为Ta的氧化物。
本发明实施例中，根据Ta前驱体的性质选择与其相适应的第一前驱体的制备方法，能够提高制备的效率，减小生产的时间成本。
在一些实施例中，优选地，所述步骤(2)中，所述液相剥离包括：将所述第一前驱体进行酸处理后，在四丁基氢氧化铵水溶液中进行超声处理，再经离心分离得到所述第二前驱体；优选地，所述酸包含0.5～3mol/L盐酸和硝酸中的至少一种，所述酸处理的时间为4～10天，例如，酸的浓度为0.5mol/L、1mol/L、2mol/L或3mol/L等，酸处理的时间为4天、6天、8天或10天等；和/或，所述四丁基氢氧化铵水溶液的浓度为30～40wt％；和/或，所述超声的功率为300～400W，超声处理的温度为40～80℃，超声处理的时间为7～14天，例如，超声处理的温度为40℃、50℃、60℃或80℃等，超声处理的时间为7天、8天、10天、12天或14天等。进一步优选地，所述酸溶液每2天更换一次，在常温下进行搅拌；所述超声为间断超声，可以每隔12小时超声处理12小时，也可以每隔8小时超声处理8小时。
本发明实施例中，优选了液相剥离的条件，能够提高液相剥离的效率，使得第二前驱体具有更小的尺寸，且粒径分布均匀。
在一些实施例中，优选地，所述步骤(3)中，所述第二前驱体、M或R金属盐、熔盐的摩尔比为1：(1～2)：(1：5)，例如，第二前驱体、M或R金属盐和熔盐的摩尔比为1：1：1、1：1：5、1：1.5：1、1：1.5：5、1：2：1或1：2：5等；和/或，所述M金属盐包含CaCl2、SrCl2或BaCl2中的至少一种，所述R金属盐包含LaCl3或YCl3中的至少一种。进一步优选地，所述氮化是在200～300mL/min的氨气气流中进行，所述氮化的温度为900～1000℃，氮化的时间为0.5～5h，例如，氨气流速为200mL/min、220mL/min、250mL/min或300mL/min等，氮化的温度为900℃、920℃、950℃或1000℃等，氮化的时间为0.5h、1h、1.5h、2h、2.3h、3h、3.7h或4.5h等。
理论上液相剥离法制备的氧化物前驱体尺寸半径更小，更易于调控微观形貌，然而目前通过液相剥离氧化物前驱体制备氧氮化合物的工作寥寥无几，且主要集中于制备掺杂氮元素的氧化物，其原因有两点：(1)剥离后层状氧化物表面的氧离子被氢离子取代，在高温条件下更容易丧失，因电荷不平衡导致氮原子取代氧原子在热力学和动力学上更加困难；(2)长时间高温氮化会导致低价金属缺陷更多，而且尺寸较小前驱体在氮化过程中会发生团聚，影响催化剂活性。本发明实施例中，优选了氮化的条件，高温氮化过程会使低价、易挥发的碱金属挥发，通过添加高价、不易挥发的碱土金属或稀土金属可以平衡电荷，有利于氮原子取代氧原子。恰好层状钙钛矿氧化物中A位原子比B位原子少，补充少量A位原子即可生成相应的氧氮化合物；其中，A位和B位原子定义为：如在层状钙钛矿氧化物CsCa2Ta3O10中，层间钙钛矿结构为[Ca2Ta3O10]-，其中A位为Ca，B位为Ta。
本发明实施例还提供了一种钙钛矿型氧氮化合物，采用所述的制备方法制备得到。
本发明实施例的钙钛矿型氧氮化合物，具有纳米级别的尺寸，能够减小载流子迁移距离，显著促进电荷分离；本发明实施例中的钙钛矿型氧氮化合物，能够应用于分解水的催化反应中，具有较高的光催化反应活性。
本发明实施例还提供了一种钙钛矿型氧氮化合物在分解水中的应用。
下面结合具体的实施例及附图，对本发明的技术方案进行详细描述。
实施例1
该实施例中制备钙钛矿型氧氮化合物CaTaO2N的形成机理如图1所示。
(1)采用高温固相法合成第一前驱体RbCa2Ta3O10
按照n(Rb2CO3)：n(CaCO3)：n(Ta2O5)＝0.75：2：1.5的化学计量比将前驱体进行研磨，使之混合均匀，在900℃下煅烧6h，制得前驱体RbCa2Ta3O10；
(2)液相剥离制得第二前驱体
将第一前驱体RbCa2Ta3O10在3mol/L的硝酸溶液中处理8天，每2天更换一次硝酸溶液，常温搅拌；
然后在40wt％的四丁基氢氧化铵水溶液中间断超声处理12天，保持水温50℃，每隔12h超声处理12h，超声功率为350w；再在10000r/min转速下离心分离10分钟，取上清液，制得第二前驱体；
(3)氨气高温氮化处理
按照n(第二前驱体)：n(CaCl2)：n(NaOH)＝1：2：4，将第二前驱体与CaCl2、NaOH混合后，在950℃、200mL/min氨气流中氮化3h生成CaTaO2N。
图2为实施例1制得的CaTaO2N的透射电镜图和元素mapping图；从图2中可以看出，合成的氧氮化合物具有纳米片形貌，尺寸在100nm左右；图3为实施例1制得的CaTaO2N的XRD图，其主要峰位置与CaTaO2N相对应，且峰宽明显变大，这是因为液相剥离之后前驱体颗粒尺寸变小导致的，证明合成了CaTaO2N。
实施例2
(1)采用溶胶凝胶法合成第一前驱体RbCa2Ta3O10
按照n(Rb2CO3)：n(CaCO3)：n(TaCl5)＝0.75：2：3的化学计量比称取0.0075molRb2CO3、0.02mol CaCO3和0.03mol TaCl5加入到75mL甲醇中，然后加入40g柠檬酸，再加入40mL乙二醇，在250℃加热搅拌，使之变为褐色粘稠溶胶凝胶液，在600℃下煅烧2h，制得颗粒尺寸较小的第一前驱体RbCa2Ta3O10；
(2)液相剥离制得第二前驱体
将第一前驱体RbCa2Ta3O10在1mol/L的硝酸溶液中处理8天，每2天更换一次硝酸溶液，常温搅拌；
然后在40wt％的四丁基氢氧化铵水溶液中间断超声处理10天，保持水温60℃，每隔12h超声处理12h，超声功率为350w；之后在10000r/min转速下离心分离10min，取上清液，得到第二前驱体；
(3)氨气高温氮化处理
按照n(第二前驱体)：n(CaCl2)：n(NaOH)＝1：1.5：3，将第二前驱体与CaCl2、NaOH混合后，在950℃、250mL/min氨气流中氮化1h生成CaTaO2N。
实施例3
(1)采用溶胶凝胶法合成RbLaTa2O7
按照n(Rb2CO3)：n(La2O3)：n(TaCl5)＝0.75：0.5：2的化学计量比称取0.0075molRb2CO3、0.005mol La2O3、0.02mol TaCl5加入到40g柠檬酸，然后加入40mL乙二醇，加入甲醇75mL，在280℃加热搅拌，使之变为褐色粘稠溶胶凝胶液，在550℃下煅烧3h，制得颗粒尺寸较小的第一前驱体RbLaTa2O7。
(2)液相剥离制得第二前驱体
将第一前驱体RbLaTa2O7在1mol/L的硝酸溶液中处理10天，每2天更换一次硝酸溶液，常温搅拌；
然后在40wt％的四丁基氢氧化铵水溶液中间断超声处理8天，保持水温50℃，每隔12h超声处理12h，超声功率为350w；再在10000r/min转速下离心分离10min，制得第二前驱体；
(3)氨气高温氮化处理
按照n(第二前驱体)：n(LaCl3)：n(NaOH)＝1：1：3，将第二前驱体与LaCl3、NaOH混合后，在950℃、250mL/min氨气流中氮化4h生成LaTaON2。
图4为实施例3制得的LaTaON2的扫描电镜图和元素mapping图；从图4中可以看出，合成的氧氮化合物具有微米片状形貌，尺寸在1μm左右，由于La原子和Ta原子的原子半径相对较大，需要适当延长处理的时间进行制备，会有聚集现象的产生，导致得到的钙钛矿LaTaON2样品尺寸比CaTaO2N大一点；图5为实施例3制得的LaTaON2的XRD图，其主要峰位置与LaTaON2相对应，且峰宽明显变大，这是因为液相剥离之后前驱体颗粒尺寸变小导致的，证明合成了LaTaON2。
本发明实施例提供了CaTaO2N和LaTaON2的制备方法，可以理解的是，按照本发明实施例的方法，替换相应的原料，可以制备得到对应的其他钙钛矿型氧氮化合物MTaO2N(M为Sr或Ba)或者RTaON2(R为La或Y)。
对比例1
(1)采用溶胶凝胶法合成Ca2Ta2O7
按照n(CaCO3)：n(TaCl5)＝1：1的化学计量比称取0.02mol CaCO3、0.02mol TaCl5加入到75mL甲醇中，然后加入40g柠檬酸，再加入40mL乙二醇，在250℃加热搅拌，使之变为褐色粘稠溶胶凝胶液，在600℃下煅烧2h，制得颗粒尺寸较小的Ca2Ta2O7；
(2)氨气氮化处理
将Ca2Ta2O7前驱体在950℃、250mL/min氨气流中氮化15h生成CaTaO2N。
图6为该对比例制得的CaTaO2N的扫描电镜图；通过图6可以看出，合成的氧氮化合物尺寸在微米级别；图7为该对比例制得的CaTaO2N的XRD图，其主要峰位置与CaTaO2N相对应，证明合成了CaTaO2N。
以实施例1和对比例1制得的氮氧化合物作为光催化剂进行光催化分解水的活性评价，反应条件如下：
实施例1：50mg负载0.3wt％Pt的CaTaO2N样品，30mL CH3OH,120mL H2O，300W氙灯光源；
对比例1：50mg负载0.3wt％Pt的CaTaO2N样品，30mL CH3OH,120mL H2O，300W氙灯光源，300W氙灯光源。
其中，负载Pt的CaTaO2N样品制备：通过浸渍、氢还原法将还原助催化剂Pt负载在析氢光催化剂CaTaO2N上。具体为：将0.023g的H2PtCl6·6H2O(99.9％，国药)添加到2mL含0.2g CaTaO2N样品的去离子水中；将所得水溶液超声处理5分钟，然后在水浴(80℃)中搅拌蒸干；待水蒸干后收集催化剂，并在200℃氢气体积分数为5％的氢氩混合气中(总计200mLmin-1)还原一小时。
结果如图8、图9所示，与对比例1相比，实施例1制备的CaTaO2N样品具有更高的分解水活性，其活性大约为对比例1样品的3.5倍。更高的分解水产氢活性应该归咎于更小的催化剂尺寸，有效减少光生载流子扩散距离，延长了载流子寿命。
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。
尽管已经示出和描述了上述实施例，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，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备第一前驱体，第一前驱体为AM2Ta3O10或者ARTa2O7；所述AM2Ta3O10中，A为Cs或Rb，M为Ca、Sr或Ba；所述ARTa2O7中，A为Cs或Rb，R为La或Y；
(2)将所述第一前驱体进行液相剥离制得第二前驱体；
(3)将所述步骤(2)制得的第二前驱体、M或R金属盐、熔盐混合后氮化，生成钙钛矿型氮氧化合物。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述第一前驱体采用溶胶凝胶法或高温固相法制备得到。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述AM2Ta3O10以A前驱体、M前驱体、Ta前驱体为原料，按照A、M、Ta的摩尔比为(1～1.8)：2：3制得；所述ARTa2O7以A前驱体、R前驱体、Ta前驱体为原料，按照A、R、Ta的摩尔比为(1～1.8)：1：2制得。
4.根据权利要求3所述的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，其特征在于，所述A前驱体包含A的碳酸盐、A的氧化物、A的草酸盐、A的硝酸盐中的至少一种；所述M前驱体包含M的碳酸盐、M的氧化物、M的草酸盐、M的硝酸盐中的至少一种；所述R前驱体包含R的碳酸盐、R的氧化物、R的草酸盐、R的硝酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，当采用溶胶凝胶法制备第一前驱体时，所述Ta前驱体选自TaCl5和乙醇钽中的至少一种；当采用高温固相法制备第一前驱体时，所述Ta前驱体为Ta的氧化物。
6.根据权利要求1所述的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述液相剥离包括：将所述第一前驱体进行酸处理后，在四丁基氢氧化铵水溶液中进行超声处理，再经离心分离得到所述第二前驱体；优选地，所述酸包含0.5～3mol/L盐酸和硝酸中的至少一种，所述酸处理的时间为4～10天；和/或，所述四丁基氢氧化铵水溶液的浓度为30～40wt％；和/或，所述超声的功率为300～400W，超声处理的温度为40～80℃，超声处理的时间为7～14天。
7.根据权利要求1所述的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述第二前驱体、M或R金属盐、熔盐的摩尔比为1：(1～2)：(1：5)；和/或，所述M金属盐包含CaCl2、SrCl2或BaCl2中的至少一种，所述R金属盐包含LaCl3或YCl3中的至少一种，所述熔盐包含NaOH和KOH中的至少一种。
8.根据权利要求1或7所述的钙钛矿型氧氮化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述氮化是在200～300mL/min的氨气气流中进行，所述氮化的温度为900～1000℃，氮化的时间为0.5～5h。
9.一种钙钛矿型氧氮化合物，其特征在于，采用权利要求1～8中任一项所述的方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的钙钛矿型氧氮化合物在分解水中的应用。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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