[0010] 鉴于以上现有技术的不足之处，本发明提供了一种多层立方体LaCoO3柴油机尾气氧化催化剂制备方法，通过所述方法能够有效的降低柴油机尾气碳颗粒PM的燃烧温度和CO2的选择性。
[0011] 具体包括如下步骤：.
（1）将Co(NO)3 6H2O溶解于去离子水，然后依次缓慢向其中加入NaOH和Na2CO3， 10~
15oC下磁力搅拌20-30min，然后加入La(NO3)3.6H2O持续搅拌60-90min，获得到粉红色悬浊溶液Ⅰ，转移至水热反应釜，程序升温进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅰ粉末，所述LaCoO3Ⅰ粉末为多层立方体的核心；
. .
（2）将上述获得的LaCoO3Ⅰ粉末置于Co(NO)36H2O、La(NO3)36H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅱ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅱ粉末，所述LaCoO3Ⅱ粉末以LaCoO3Ⅰ为核心，其表面涂覆有第一层LaCoO3；
（3）将上述获得的LaCoO3Ⅱ粉末置于Co(NO)3.6H2O、La(NO3)3.6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅲ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅲ粉末，所述LaCoO3Ⅲ粉末在第一层LaCoO3表面涂覆有第二层LaCoO3；
（4）将上述获得的LaCoO3Ⅲ粉末置于Co(NO)3.6H2O、La(NO3)3.6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅳ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅳ粉末，所述LaCoO3Ⅳ粉末在第二层LaCoO3表面涂覆有第三层LaCoO3，所述LaCoO3Ⅳ粉末即为多层立方体LaCoO3材料。
[0012] 进一步的，步骤（1）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:80:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为10oC/min，升至240oC，反应时间为12h。
[0013] 进一步的，步骤（2）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:70:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为7oC/min，升至250oC，反应时间为24h。
[0014] 进一步的，步骤（3）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:60:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为4oC/min，升至260oC，反应时间为36h。
[0015] 进一步的，步骤（4）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:50:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为2oC/min，升至270oC，反应时间为48h。
[0016] 进一步的，所述稀释为使用去离子水稀释，稀释至不会碳化后续的微孔滤膜为止。
[0017] 进一步的，所述过滤使用的过滤膜为微孔滤膜，所述微孔尺寸为7.5-15微米，厚度为100-150微米，所述微孔滤膜为聚氯乙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯或聚碳酸酯中的一种。
[0018] 进一步的，所述洗涤的方式为无水丙酮，无水乙醇，去离子水多次洗涤至中性。
[0019] 一种多层立方体LaCoO3材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将Co(NO)3.6H2O溶解于去离子水，然后依次缓慢向其中加入NaOH和Na2CO3， 10~
15oC下磁力搅拌20-30min，然后加入La(NO3)3.6H2O持续搅拌60-90min，获得到粉红色悬浊溶液Ⅰ，转移至水热反应釜，程序升温进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅰ粉末，所述LaCoO3Ⅰ粉末为多层立方体的核心，所述步骤（1）中La:
Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:80:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为10oC/min，升至240oC，反应时间为12h；
（2）将上述获得的LaCoO3Ⅰ粉末置于Co(NO)3.6H2O、La(NO3)3.6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅱ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅱ粉末，所述LaCoO3Ⅱ粉末以LaCoO3Ⅰ为核心，其表面涂覆有第一层LaCoO3，步骤（2）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:70:1；进行水热反o o
应前进行氮气排空，程序升温为7 C/min，升至250 C，反应时间为24h，所述LaCoO3Ⅱ粉末即为多层立方体LaCoO3材料。
[0020] 一种多层立方体LaCoO3材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将Co(NO)3.6H2O溶解于去离子水，然后依次缓慢向其中加入NaOH和Na2CO3， 10~
o .
15C下磁力搅拌20-30min，然后加入La(NO3)36H2O持续搅拌60-90min，获得到粉红色悬浊溶液Ⅰ，转移至水热反应釜，程序升温进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅰ粉末，所述LaCoO3Ⅰ粉末为多层立方体的核心，所述步骤（1）中La:
Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:80:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为10oC/min，升至240oC，反应时间为12h；
（2）将上述获得的LaCoO3Ⅰ粉末置于Co(NO)3.6H2O、La(NO3)3.6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅱ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅱ粉末，所述LaCoO3Ⅱ粉末以LaCoO3Ⅰ为核心，其表面涂覆有第一层LaCoO3，步骤（2）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:70:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为7oC/min，升至250oC，反应时间为24h，
. .
（3）将上述获得的LaCoO3Ⅱ粉末置于Co(NO)36H2O、La(NO3)3 6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅲ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅲ粉末，所述LaCoO3Ⅲ粉末在第一层LaCoO3表面涂覆有第二层LaCoO3，所述步骤（3）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:60:1；进行水热反o o
应前进行氮气排空，程序升温为4C/min，升至260C，反应时间为36h。
[0021] 所述LaCoO3Ⅲ粉末即为多层立方体LaCoO3材料。
[0022] 本发明所述方案具有以下有益效果：（1）通过高温高碱水热法，获得正方体或者长方体结构的LaCoO3立方体结构。
[0023] （2）通过水热多层涂覆，能够有效的增加所述LaCoO3材料的活性氧数量，以及提高Co2+比例。
[0024] （3）本发明制备的多层LaCoO3催化剂对NOx与PM颗粒同时去除有较好的效果，PM的起燃温度较低，CO2的选择性增加。
[0025] （4）通过聚合物微孔膜筛选，能够有效的控制多层LaCoO3的颗粒尺寸，保证多层结构的稳定。
[0026] 附图说明：图1为本发明两层LaCoO3和三层LaCoO3的XRD图。
[0027] 图2为本发明多层立方体LaCoO3材料的SEM图。
[0028] 图3为本发明多层立方体LaCoO3材料的SEM局部断面图。
[0029] 图4为本发明多层立方体LaCoO3材料的SEM切面图。
[0030] 图5为本发明多层立方体LaCoO3材料的SEM-Mapping图。
[0031] 图6为本发明多层立方体LaCoO3材料的颗粒尺寸分布图。
[0032] 具体实施方式：实施例1
一种多层立方体LaCoO3的制备方法，
（1）将Co(NO)3.6H2O溶解于去离子水，然后依次缓慢向其中加入NaOH和Na2CO3， 10~
o .
15C下磁力搅拌20-30min，然后加入La(NO3)36H2O持续搅拌60-90min，获得到粉红色悬浊溶液Ⅰ，转移至水热反应釜，程序升温进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅰ粉末，所述LaCoO3Ⅰ粉末为多层立方体的核心，步骤（1）中La:Co:
NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:80:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为10oC/min，升o
至240C，反应时间为12h；
（2）将上述获得的LaCoO3Ⅰ粉末置于Co(NO)3.6H2O、La(NO3)3.6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅱ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅱ粉末，所述LaCoO3Ⅱ粉末以LaCoO3Ⅰ为核心，其表面涂覆有第一层LaCoO3，步骤（2）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:70:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为7oC/min，升至250oC，反应时间为24h；
（3）将上述获得的LaCoO3Ⅱ粉末置于Co(NO)3.6H2O、La(NO3)3.6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅲ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅲ粉末，所述LaCoO3Ⅲ粉末在第一层LaCoO3表面涂覆有第二层LaCoO3，步骤（3）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:60:1；进行水热反应前o o
进行氮气排空，程序升温为4C/min，升至260C，反应时间为36h；
（4）将上述获得的LaCoO3Ⅲ粉末置于Co(NO)3.6H2O、La(NO3)3.6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅳ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅳ粉末，所述LaCoO3Ⅳ粉末在第二层LaCoO3表面涂覆有第三层LaCoO3，所述LaCoO3Ⅳ粉末即为多层立方体LaCoO3材料，步骤（4）中La:Co:
NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:50:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为2oC/min，升至270oC，反应时间为48h。
[0033] 进一步的，所述稀释为使用去离子水稀释，稀释至不会碳化后续的微孔滤膜为止。
[0034] 进一步的，所述过滤使用的过滤膜为微孔滤膜，所述微孔尺寸为7.5-15微米，厚度为100-150微米，所述微孔滤膜为聚碳酸酯中的一种，所述微孔滤膜为聚氯乙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯或聚碳酸酯中的一种。
[0035] 进一步的，所述洗涤的方式为无水丙酮，无水乙醇，去离子水多次洗涤至中性。
[0036] 所述获得催化剂命名为LaCoO3Ⅳ。
[0037] 实施例2一种多层立方体LaCoO3材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将Co(NO)3.6H2O溶解于去离子水，然后依次缓慢向其中加入NaOH和Na2CO3， 10~
15oC下磁力搅拌20-30min，然后加入La(NO3)3.6H2O持续搅拌60-90min，获得到粉红色悬浊溶液Ⅰ，转移至水热反应釜，程序升温进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅰ粉末，所述LaCoO3Ⅰ粉末为多层立方体的核心，所述步骤（1）中La:
Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:80:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为10oC/min，升至240oC，反应时间为12h；
（2）将上述获得的LaCoO3Ⅰ粉末置于Co(NO)3.6H2O、La(NO3)3.6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅱ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅱ粉末，所述LaCoO3Ⅱ粉末以LaCoO3Ⅰ为核心，其表面涂覆有第一层LaCoO3，步骤（2）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:70:1；进行水热反应o o
前进行氮气排空，程序升温为7C/min，升至250C，反应时间为24h，
（3）将上述获得的LaCoO3Ⅱ粉末置于Co(NO)3.6H2O、La(NO3)3.6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅲ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅲ粉末，所述LaCoO3Ⅲ粉末在第一层LaCoO3表面涂覆有第二层LaCoO3，所述步骤（3）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:60:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为4oC/min，升至260oC，反应时间为36h。
[0038] 所述LaCoO3Ⅲ粉末即为多层立方体LaCoO3材料。
[0039] 所述获得催化剂命名为LaCoO3Ⅲ。
[0040]实施例3
一种多层立方体LaCoO3材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将Co(NO)3.6H2O溶解于去离子水，然后依次缓慢向其中加入NaOH和Na2CO3， 10~
o .
15C下磁力搅拌20-30min，然后加入La(NO3)36H2O持续搅拌60-90min，获得到粉红色悬浊溶液Ⅰ，转移至水热反应釜，程序升温进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅰ粉末，所述LaCoO3Ⅰ粉末为多层立方体的核心，所述步骤（1）中La:
Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:80:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为10oC/o
min，升至240C，反应时间为12h；
（2）将上述获得的LaCoO3Ⅰ粉末置于Co(NO)3.6H2O、La(NO3)3.6H2O、NaOH、Na2CO3和去离子水组成的粉红色悬浊溶液Ⅱ中，转移至水热反应釜进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅱ粉末，所述LaCoO3Ⅱ粉末以LaCoO3Ⅰ为核心，其表面涂覆有第一层LaCoO3，步骤（2）中La:Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:70:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为7oC/min，升至250oC，反应时间为24h，所述LaCoO3Ⅱ粉末即为多层立方体LaCoO3材料。
[0041] 所述获得催化剂命名为LaCoO3Ⅱ。
[0042] 对比例1一种多层立方体LaCoO3材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将Co(NO)3.6H2O溶解于去离子水，然后依次缓慢向其中加入NaOH和Na2CO3， 10~
15oC下磁力搅拌20-30min，然后加入La(NO3)3.6H2O持续搅拌60-90min，获得到粉红色悬浊溶液Ⅰ，转移至水热反应釜，程序升温进行水热反应，冷却至室温获得黑褐色溶液，稀释-过滤-洗涤-烘干，获得LaCoO3Ⅰ粉末，所述LaCoO3Ⅰ粉末为多层立方体的核心，所述步骤（1）中La:
Co:NaOH:Na2CO3的摩尔比为1:1:80:1；进行水热反应前进行氮气排空，程序升温为10oC/min，升至240oC，反应时间为12h；
所述获得催化剂命名为LaCoO3Ⅰ。
[0043]活性测试条件：将炭黑颗粒与所述多层LaCoO3材料以1:10混合，模拟柴油机尾气NO
0.2%，O2 5%，其余为氮气，气体流量300ml/min。
[0044] 由上表可以得出，随着LaCoO3表面的层数增加，其PM起燃温度、最大燃烧温度明显降低，NOx转化率、CO2选择性越高，其催化活性越为优良，其原因可能归属与随着涂覆层数的增加，钙钛矿表面的活性氧数量明显提升，Co2+/ Co3+比例提升相关。
[0045] 如附图1XRD结果所示，本发明制备的LaCoO3多层结构能够较好的保持其晶格结构，但是随着涂覆层数的增加，峰型尖锐程度下降，如LaCoO3Ⅳ的峰型尖锐度低于LaCoO3Ⅱ，与原因可能归属于颗粒尺寸的增加。
[0046] 如附图2所示，本发明通过在高碱性条件下，通过水热法制备的镧钴钙钛矿能够有效的保持正方体或者长方体结构去，且颗粒尺寸大小均一，如附图6所示，多层镧钴钙钛矿的尺寸集中分布与8-15微米，通常而言，在水热过程中，以上一步制备的钙钛矿为晶核，然后在下一次水热涂覆过程中，在其表面涂覆下一层钙钛矿，但是并不能完全保证所有的水热反应过程均在钙钛矿表面进行二次涂覆，仅会有少量的反应物单独发生反应，在水热涂覆过程中再次形成LaCoO3Ⅰ，为避免上述情况，本发明通过微孔尺寸为7.5-15微米聚合物膜进行过滤，本领域技术人员知晓的是，通常水热形成的钙钛矿的尺寸低于5微米，高不过7微米，因此使用微孔尺寸为7.5-15微米聚合物膜进行过滤能够有效的除去在二次，三次，四次涂覆过程中形成的LaCoO3Ⅰ，而有效的获得多层钙钛矿结构。
[0047] 如附图3所示，在SEM表征过程中，发现鲜有的生长涂覆不完全的立方体钙钛矿结构，所述钙钛矿结构的多层结构层次分明，涂覆结构连接紧密，进一步的图附图4所示，将获得的四层LaCoO3Ⅳ粉末进行振荡切割，观察其断面，其多层结构层次分明，并对上述结构进行SEM-mapping表征，如附图5所示，LaCoO3的正方体结构完全，元素分布均匀。
[0048] 以上，虽然通过优选的实施例对本发明进行了例示性的说明，但本发明并不局限于这种特定的实施例，可以在记载于本发明的保护范围的范畴内实施适当的变更。
