介绍
硝酸镧(3+)的化学式为La(NO₃)₃,外观为白色结晶性粉末。它常用于制备各种催化剂,特别是在汽车尾气处理中的三效催化剂(TWC)中,用于催化一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOₓ)的转化。

图一 硝酸镧(3+)
应用
采用溶胶-凝胶法合成了掺镍LaMnO3氧化物。根据La:Mn:Ni=1:(1-x):1(x=0,0.1,0.2,0.3)的摩尔比,将硝酸镧(3+)、Mn(NO3)2(溶液中50wt.%)和Ni(NO)2主要溶解在去离子水中。将柠檬酸和氨水作为络合物种加入到水溶液中,其中络合物种的摩尔数等于包括La3+、Mn2+和Ni2+在内的金属离子的摩尔数。每种前体中柠檬酸和氨水的摩尔比为1:1.5。最终加入适量的乙二醇作为胶溶的分散剂和引发剂。将水溶液在70°C下搅拌3小时,得到海绵状深色凝胶,然后在100°C下干燥过夜,在300°C下在空气中分解1小时,然后在750°C下煅烧3小时。所得样品分别命名为LMN0、LMN1、LMN2和LMN3。所有样品在1050°C的7%蒸汽/空气中老化5小时[1]。

图二 硝酸镧(3+)的应用
我们使用微波辅助水热法合成了Ce1-(3/4)xRExO2(RE=Eu,La;x=0.0和0.08)纳米粒子。首先,将六水合硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)溶解在去离子水中,并在70°C下持续搅拌。然后,将掺杂剂硝酸镧(3+)溶液混合并搅拌。然后,将2M氢氧化钾(KOH,Synth 99.5%纯)缓慢加入混合物中,直至pH达到10。将所得溶液转移到特氟纶高压釜中,密封,并放入水热微波炉(2.45GHz,800W)中。合成在100°C(10°C/min)下进行8分钟[26]。最后,在系统冷却至室温后,用蒸馏水洗涤纳米颗粒几次,并在100°C下干燥48小时。每批产生约1.7克二氧化铈粉末,相当于85%的收率[2]。

图三 硝酸镧(3+)的应用2
将钙钛矿型氧化物中包含的硝酸镧(3+)溶解在蒸馏水中,然后以总金属离子/柠檬酸的1/3摩尔比向溶液中加入柠檬酸。然后在353 K下蒸发10小时形成粉末。之后,将粉末再次溶解在H2O中,得到粘性凝胶溶液。通过将基材浸入粘性凝胶溶液中,实现了钙钛矿型氧化物在星形金属基材(20 mm×30 mm长)上的粘附。金属基板是厚度为100m的不锈钢。凝胶涂覆后,在673 K下煅烧涂覆的基材2小时。最后,在873 K下煅烧基材10小时。以此方式制备的催化剂表示为结构化LaCoO3催化剂[3]。

图四 硝酸镧(3+)的应用3
参考文献
[1]Ran, Rui; Wu, Xiaodong; Weng, Duan; Fan, Jun[Journal of Alloys and Compounds, 2013, vol. 577, p. 288 - 294]
[2]Ortega; Hangai; Moreno; Rocha; Ramírez; Ponce; Longo; Sim?es[Journal of Alloys and Compounds, 2021, vol. 888, art. no. 161517]
[3]Watanabe, Ryo; Fujita, Yusuke; Tagawa, Tomohiro; Yamamoto, Kazumasa; Furusawa, Takeshi; Fukuhara, Choji[Applied Catalysis A: General, 2014, vol. 477, p. 75 - 82]