專利名稱：鈣鈦礦型稀土錳酸鹽的檸檬酸法制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鈣鈦礦型稀土氧化物的制備方法，具體涉及一種使用檸檬酸來合成鈣鈦 礦型La^CeyMn03的工藝方法。屬于特種陶瓷制備，尤其是以稀土化合物為基的特種陶瓷制 備領域。
背景技術：
-由于貴金屬價格日益走高，再加上產量日益減少，在機動車環保領域，特別是機動車尾 氣催化凈化領域，傳統的貴金屬催化劑的用量逐漸減少，而稀土基鈣鈦礦型催化劑的用量不 斷增加，如中國專利200510013814.乂，專利名稱用于汽車尾氣凈化的Lai-xAgxMn03鈣鈦礦 型催化劑。稀土基的鈣鈦礦型催化劑不僅具有催化活性高，結構穩定，組成明確等優點，還 且有良好的氧化還原特性和耐高溫性能；此外，我國稀土資源非常豐富，成本也相對較低， 因此這種稀土基鈣鈦礦型催化劑有很好的發展前景。由于是應用于催化領域，這種稀土基鈣鈦礦型材料必須具有較大的比表面積、較高的表 面活性和合適的粒度，因此對其制備方法有較高的要求。已有中國專利03102420.3，專利名稱空氣電極鈣鈦礦催化劑及其制備方法；其采用溶 膠—凝膠法制備通式為AxAYxByBYy03 (其中0《x《1， 0《x《l)的鈣鈦礦催化劑，主要用 于空氣電解工程。已有中國專利98114042.4，專利名稱抗中毒、抗燒結稀土催化劑及其制造方法；其 特征在于稀土催化劑的載體是具有酸性表面的Y—A1203，其活性組分的代表式為[RE (1 一x) AEx][TM， NM]03，式中RE為稀土金屬，AE為堿土金屬，TM為過渡金屬，NM為貴 金屬；特征在于該方法主要包括預處理載體、附載活性組分、烘干和焙燒等工藝。已有中國專利200510046710.9是關于一種鈣鈦礦型金屬氧化物催化劑的制備方法，其采 用加入炭粉阻聚的前驅體法合成鈣鈦礦型金屬氧化物催化劑。上述制備方法的共同缺點在于工藝流程復雜，對設備及工藝參數較為苛求，且合成時間 長，不利于工業化生產。發明內容-本發明的目的就是提供一種原材料來源豐富、制造工藝簡單、無須高性能復雜的加工設 備、工藝簡單、操作方便，且能有效減低成本的鈣鈦礦型催化劑制備方法，特別是由鑭、鈰、錳和氧組成的鈣鈦礦型稀土基催化劑Lai-xCexMn03的制備方法。為實現上述目的本發明所采用的技術方案是在LaLxCexMn03鈣鈦礦型催化劑中，由鑭 元素和鈰元素構成鈣鈦礦AB03結構的A位，錳元素構成B位。在確定好x值后，先按化學 計量比將金屬硝酸鹽和檸檬酸配成一定濃度的混合溶液，再攪拌加熱使該混合溶液沸騰，濃 縮，直至發生灰化而得到疏松的粉體。然后將該疏松粉體進行研磨，使顆粒足夠細。最后將 該經研磨后的疏松粉體置于65(TC 90(TC的高溫下進行焙燒，即制得鈣鈦礦型Lai.xCexMn03 的粉末產物。本發明的優點在于(1)原料在溶液狀態下進行混合，使得各組分混合均勻程度達到離 子級別，有利于形成組分確定的燒結產物；(2)檸檬酸的采用有效地降低了硝酸等易造成環 境負擔地原料的用量，且殘留檸檬酸在后續工藝中完全分解揮發，不帶來雜質元素。(3)該催 化劑結構簡單，原料豐富，成本低廉，適合我國的發展條件。
具體實施方式
-實施例1:當x=0時，按化學計量比加入La(N03)3、 、Mn(N03)2，并加入一定量的檸檬酸，放到1000ml 容量的圓底燒杯內，攪拌并加水溶解。逐漸加熱使其沸騰濃縮，到達一定溫度發生灰化，得 到鈣鈦礦母體；再將母體放入馬弗爐中以80(TC燒制3 8小時，得到最終產物。經X射線衍射分析結果鑒定，該粉體為鈣鈦礦型結構的復合氧化物。 實施例2當x-0.4時，按化學計量比加入La(N03)3、 Ce(N03)3、 Mn(N03)2，并加入一定量的擰檬 酸，放到1000ml容量的圓底燒杯內，攪拌并加水溶解。逐漸加熱使其沸騰濃縮，到達一定溫 度發生灰化，得到鈣鈦礦母體；再將母體放入馬弗爐中以800'C燒制3 8小時，得到最終產 物。經X射線衍射分析結果鑒定，該粉體為鈣鈦礦型結構的復合氧化物。 實施例3x-l時，按化學計量比加入Ce(N03)3、 Mn(N03)2，并加入一定量的檸檬酸，放到1000ml 容量的圓底燒杯內，攪拌并加水溶解。逐漸加熱使其沸騰濃縮，到達一定溫度發生灰化，得 到鈣鈦礦母體；再將母體放入馬弗爐中以80(TC燒制3 8小時，得到最終產物。經X射線衍射分析結果鑒定，該粉體為鈣鈦礦型結構的復合氧化物。上述參照實施例對本發明進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，按照組分配比 等限定范圍可列舉若干個實施例，因此在不脫離本發明總體構思下的變化和修改，應屬本發 明的保護范圍之內。
權利要求
1. 一種鈣鈦礦型稀土錳酸鹽的檸檬酸法制備工藝，用于制備La1-xCexMnO3，其中0≤x≤1，其特征在于使用檸檬酸促使各組分混合，主要工藝步驟包括(a)按化學計量比將La、Ce和Mn的硝酸鹽與檸檬酸配成混合溶液；(b)然后將所述的混合溶液充分攪拌并加熱使其沸騰、濃縮、并干燥至灰化，得到疏松的粉體；(c)將該疏松的粉體研磨成粉末；(d)最后將該粉末于650℃-900℃的溫度下焙燒3-8小時，得到鈣鈦礦型La1-xCexMnO3粉體。
全文摘要
本發明公開了一種鈣鈦礦型稀土氧化物的檸檬酸法制備工藝，具體涉及一種使用檸檬酸來合成鈣鈦礦型La<sub>1-x</sub>Ce<sub>x</sub>MnO<sub>3</sub>的工藝方法。在確定好x值后，先按化學計量比將金屬硝酸鹽和檸檬酸配成一定濃度的混合溶液，再攪拌加熱使該混合溶液沸騰，濃縮，直至發生灰化而得到疏松的粉體。然后將該疏松粉體進行研磨，使顆粒足夠細。最后將該經研磨后的疏松粉體置于650℃～900℃的高溫下進行焙燒，即制得鈣鈦礦型La<sub>1-x</sub>Ce<sub>x</sub>MnO<sub>3</sub>的粉末產物。其優點在于原材料來源豐富，制造工藝簡單，無須高性能和復雜的設備。該鈣鈦礦型La<sub>1-x</sub>Ce<sub>x</sub>MnO<sub>3</sub>適用于機動車尾氣的催化凈化處理，能大量取代貴金屬從而降低環保成本，并具有較高的催化活性、穩定的組成和結構以及良好的耐高溫性能。
文檔編號C01G45/00GK101269839SQ20071008723
公開日2008年9月24日 申請日期2007年3月22日 優先權日2007年3月22日
發明者劉伯潭, 珊 盧, 潘春暉, 蓁 秦, 程魁玉, 豆立新 申請人:天津市環科機動車尾氣催化凈化技術有限公司