[发明专利]锰酸镧的制备方法及应用

说明书

本发明提供了锰酸镧的制备方法和应用。制备方法包括如下步骤：步骤1、将正硅酸乙酯加入水、氨水和乙醇按照一定比例混合均匀后得到的溶液中，搅拌获得SiO₂微球悬浮液，经离心、洗涤、烘干后得到SiO₂模板；步骤2、将La(NO₃)₃、Mn(NO₃)₂和柠檬酸溶解在5ml去离子水和15ml乙醇中，混合搅拌1h，得到前体混合液，然后将20ml前体混合液加入到制备的SiO₂模板中，之后，加入氨水，密封静置12小时；步骤3、随后，将步骤2中所得的样品在50℃的烘箱中干燥，然后在700℃下煅烧2小时；步骤4、将NaOH溶液加入到步骤3获得的样品中，并持续搅拌48小时，然后清洗、离心、干燥，得到三维多孔钙钛矿型LaMnO₃。本发明的三维有序多孔结构锰酸镧可以扩大铝空气电极催化剂的选择。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体地，涉及锰酸镧的制备方法及应用。

背景技术

LaMnO₃是一种典型的钙钛矿结构材料，属于稀土吸波材料，稀土吸波材料既有磁损耗，也有介电损耗，即损耗机制多元化。这类材料作为一类新型微波吸收材料具有极大的可行性。因为稀土元素和过渡金属元素本身具有特殊的电子结构和丰富的电磁光性能。掺杂稀土锰氧化物具有特殊的电磁性质，既是一种介电体，又是一种磁性材料，还有合适的电阻率，因此可能成为一类优良的微波吸收介质。高性能锰酸镧的制备研究是国内外同行关注的焦点。

目前制备的锰酸镧大多以粉体为主，具有准一维的锰酸镧纳米纤维的研究较少，因此具有较大比表面积的锰酸镧纳米纤维有望在多领域得到广泛应用。

发明内容

本发明提供了一种锰酸镧的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将正硅酸乙酯加入水、氨水和乙醇按照一定比例混合均匀后得到的溶液中，搅拌获得SiO₂微球悬浮液，经离心、洗涤、烘干后得到SiO₂模板；

步骤2、将La(NO₃)₃、Mn(NO₃)₂和柠檬酸溶解在5ml去离子水和15ml乙醇中，混合搅拌1h，得到前体混合液，然后将20ml前体混合液加入到制备的SiO₂模板中，之后，加入氨水，密封静置12小时；

步骤3、随后，将步骤2中所得的样品在50℃的烘箱中干燥，然后在700℃下煅烧2小时；

步骤4、将NaOH溶液(用来去除二氧化硅模板剂)加入到步骤3获得的样品中，并持续搅拌48小时，然后清洗、离心、干燥，得到三维多孔钙钛矿型LaMnO₃。

在上述制备方法中，步骤1中水为15ml，氨水为6.5ml，乙醇为35ml。

在上述制备方法中，步骤2中La(NO₃)₃为5mmol，Mn(NO₃)₂为5mmol。

在上述制备方法中，步骤4中NaOH的浓度为6mol/L。

本发明还提供了上述制备方法制备得到的锰酸镧的应用，将锰酸镧与乙炔黑按质量比为6:4混合作为空气电极催化层，压制成长4cm，宽3cm的工作电极，以铝板为负极，电解液采用6mol/L的KOH溶液，在有机玻璃框架中组成铝-空气电池。

本发明制备三维有序多孔结构锰酸镧的方法简单易操作，便于大规模生产，所生产的三维有序多孔结构锰酸镧可以扩大铝空气电极催化剂的选择，为开发新的金属-空气电池具有指导作用。

附图说明

图1是本发明的实施例1制备得到的三维有序多孔结构锰酸镧XRD图。