自蔓延燃燒法制備Ca₂Fe₂O₅超細粉的方法

專利名稱：自蔓延燃燒法制備Ca₂Fe₂O₅超細粉的方法
技術領域：
本發明涉及一種Cafe2O5超細粉的制備方法，具體涉及一種自蔓延燃燒法制備 Ca2Fe2O5的超細粉的方法。
背景技術：
Ca2Fe2O5是含有氧缺陷的鈣鈦礦型氧化物，屬于P型半導體的一種。開始時，這類材料主要用于工業催化材料，磁性材料，壓敏材料和高溫超導材料。隨著對高轉換率環境友好性能源的需求，發展了第四代電池技術-固體燃料電池。研究人員發現這類材料不僅具有離子-電子混合導電性能，同時具有高催化性和高穩定性，因此可以用于制備固體燃料電池陰極材料，以代替鈷基陰極材料。這類材料還可以做光生電池等。粉體是材料制備關鍵，因為粉體的顆粒尺寸、顆粒分布、表面形貌、晶相種類及結構、還有比表面積、氣孔率等都會影響材料后續制備工藝及使用性能。目前主要用溶膠凝膠法制備Qi2Fii2O5超細粉體，這種方法凝膠時間長，干燥后粉體多個溫度處理，操作要求高。原料一般為草酸鹽，檸檬酸鹽成本高。自蔓延燃燒法與它比起其來，不僅工藝操作簡單，而且成本低，能耗小。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種低成本、操作簡單的自蔓延燃燒法制備CaJe2O5超細粉的方法。為達上述目的，本發明采用的技術方案是1)將硝酸鈣和硝酸鐵均配成0. lmol/1的溶液；幻按1 1的體積比將硝酸鈣溶液和硝酸鐵溶液混合均勻，再向混合溶液中按尿素狗=1-2 1的質量比加入尿素作為助燃劑得混合溶液；3)將混合溶液超聲攪拌30min，取出后在馬弗爐于500-800°C加熱得到結構參數不同、顆粒尺寸不同、形貌變化的Cafe2O5的超細粉。本發明通過調整溶液濃度，尿素量，和加熱溫度來改變得到的Cafe2O5的超細粉結構參數、顆粒尺寸、形貌情況。


圖1是按照本發明的制備方法將0. lmol/1溶液加熱到800°C合成Cafe2O5XRD圖
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具體實施例方式實施例1 :1)將硝酸鈣和硝酸鐵均配成0. lmol/1的溶液；幻按1 1的體積比將硝酸鈣溶液和硝酸鐵溶液混合均勻，再向混合溶液中按尿素狗=1 1的質量比加入尿素作為助燃劑得混合溶液；
3)將混合溶液超聲攪拌30min，取出后在馬弗爐于800°C加熱得到鐵紅色的 Ca2Fe2O5的超細粉，其XRD圖譜見圖1。實施例2 本實施例步驟3)馬弗爐加熱溫度為700°C得到深灰偏紅色的Cii2Fi52O5 的超細粉，其它步驟同實施例1。實施例3 本實施例步驟3)馬弗爐加熱溫度為600°C得到灰色的Ca2F^O5的超細粉，其它步驟同實施例1。實施例4 本實施例步驟3)馬弗爐加熱溫度為500°C得到黃土色的Cafe2O5的超細粉，其它步驟同實施例1。實施例5 1)將硝酸鈣和硝酸鐵均配成0. lmol/1的溶液；幻按1 1的體積比將硝酸鈣溶液和硝酸鐵溶液混合均勻，再向混合溶液中按尿素狗=2 1的質量比加入尿素作為助燃劑得混合溶液；3)將混合溶液超聲攪拌30min，取出后在馬弗爐于800°C加熱得到鐵紅色的 Ca2Fe2O5的超細粉。實施例6 本實施例步驟3)馬弗爐加熱溫度為700°C得到深灰偏紅色的Cii2Fi52O5 的超細粉，其它步驟同實施例5。實施例7 本實施例步驟3)馬弗爐加熱溫度為600°C得到灰色的&2 ^205的超細粉，其它步驟同實施例5。實施例8 本實施例步驟3)馬弗爐加熱溫度為500°C得到灰色的&2 ^205的超細粉，其它步驟同實施例5。將實例1-4與實例5-8對比，實例5-8得到的產物顏色較深。
權利要求
1.自蔓延燃燒法制備Cii2Fi52O5超細粉，其特征在于1)將硝酸鈣和硝酸鐵均配成0.lmol/1的溶液；2)按1 1的體積比將硝酸鈣溶液和硝酸鐵溶液混合均勻，再向混合溶液中按尿素狗=1-2 1的質量比加入尿素作為助燃劑得混合溶液；3)將混合溶液超聲攪拌30min，取出后在馬弗爐于500-800°C加熱得到結構參數不同、 顆粒尺寸不同、形貌變化的Cafe2O5的超細粉。
全文摘要
本發明涉及一種Ca2Fe2O5的超細粉的制備，具體涉及一種自蔓延燃燒制備Ca2Fe2O5的超細粉的方法。以硝酸鈣和硝酸鐵為原料，將硝酸鈣和硝酸鐵配成同濃度溶液，按1∶1比例均勻混合，再在混合溶液中加尿素作為助燃劑，尿素加入料量∶Fe＝1∶1。然后將上述溶液在超聲30min，取出在馬弗爐中加熱，直接加熱到500-800℃，不要保溫。便可得到Ca2Fe2O5的超細粉。本發明通過調整溶液濃度，尿素量，和加熱溫度來改變得到的Ca2Fe2O5的超細粉結構參數、顆粒尺寸、形貌情況。
文檔編號C01G49/00GK102219264SQ20111005920
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月14日 優先權日2011年3月14日
發明者朱建鋒, 楊海波, 林營, 王芬, 趙春 申請人:陜西科技大學