本發明涉及一種具有一維單晶鈣鈦礦型氧化物納米材料的制備，具體的說涉及以Fe2O3為模板制備一維單晶LaFeO3納米棒的水熱合成法，屬于LaFeO3納米晶技術領域。

背景技術：
現代工業的發展在改善我們生活的同時也給環境帶來了污染。工業廢氣(揮發性有機物VOCs等)是造成大氣污染的主要來源。在VOCs污染控制的技術里，催化燃燒法是目前最常用的的去除技術，借助催化作用，VOCs可在較低溫度（<500℃）下進行燃燒，其去除率通常高于95%。在催化燃燒中，催化劑的選擇尤為關鍵。目前應用于VOCs催化燃燒的催化劑種類主要有負載型貴金屬、單一金屬氧化物和復合金屬氧化物催化劑等。鈣鈦礦型氧化物是復合金屬氧化物之一，因其具有價格低廉、催化活性可與貴金屬相媲美、熱穩定性好等優點而倍受關注。LaFeO3屬鈣鈦礦(ABO3)型氧化物,其結構、磁性和導電性已被大量文獻報道。因其特殊的結構特點有著廣泛應用，如做電極材料、催化劑、濕度傳感器等，用途較為廣泛。因此近年來，采用水熱/溶劑熱合成法、熔融鹽固相合成技術、溶膠凝膠法等方法合成出了LaFeO3納米材料。Deng等(J.G.Deng,etal.,Environ.Sci.Technol,2010,44:2618)采用檸檬酸絡合結合水熱合成法制備了一系列鈣鈦礦型氧化物，LaFeO3對甲苯的氧化反應中具有較高的活性。但是和摻雜Sr和Co的La0.6Sr0.4Co0.9Fe0.1O3相比較活性還是很低。Qi等（S.Y.Qi,etal.,Chem.Res.ChineseUniversities,2008,24:672）采用固相法制備了棒狀的La0.7Sr0.3MnO3。其中棒狀結構的形成主要是以纖維狀MnO2作為模板，在950℃灼燒5h下形成的La0.7Sr0.3MnO3棒狀結構。研究其生長機理得知，La0.7Sr0.3MnO3棒狀結構的形成與纖維狀MnO2模板有關。Yang等(Y.Yang,etal.,J.Am.Ceram.Soc.,2008,91:3820)以TiO2為模板，采用水熱法制備了PbTiO3納米管。并且研究其生長機理得知，KOH溶液的添加使納米管溶解并且在PbTiO3溶解沉淀的過程中使其結晶化。Xiao等(X.L.Xiao,etal.,NanoRes.,2012,5:27)采用以CoCl2·6H2O和CO(NH2)2為原料制備的Co3O4納米線為模板，混合LiOH，在750℃灼燒2h制備出LiCoO2納米線，具有優良的化學性能。Tang等(W.Tang,etal.,NanoLett.,2013,13:2036)首先采用以多層碳納米管為模板制備出覆蓋有MnO2的碳納米管，然后以其為模板，混合LiOH在乙醇溶液中研磨，超聲處理5h后，在700℃灼燒8h后得到LiMn2O4納米管。迄今為止，尚無文獻和專利報道過成功合成出以Fe2O3為模板制備一維單晶LaFeO3納米棒。

技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種制備具有一維單晶納米結構的LaFeO3制備方法。采用水熱法制備出一維單晶LaFeO3納米棒的方法，其特征在于，采用以Fe2O3納米棒為模板制備，具體步驟如下：在攪拌條件下，按照鐵和鑭的含量1:1計量比，將六水合硝酸鑭用去離子水溶解，加入Fe2O3棒作為模板，攪拌30min，向上述混合溶液中，滴加質量濃度10%KOH溶液，至溶液pH值為9～11（優選10），然后超聲分散15min，將上述懸濁液轉移至內襯為聚四氟乙烯的（優選50mL）不銹鋼自壓釜中，體積填充度為80%，并置于恒溫箱中于180℃處理12h,取出后讓其自然冷卻至室溫。將處理后得到的產物過濾、用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，于100℃干燥12h，在馬弗爐中以1℃/min的速率升至650℃或750℃并恒溫4h后，即得到目標產物一維單晶LaFeO3納米棒。上述將六水合硝酸鑭用去離子水溶解時，優選每1.0632gLa(NO)3·6H2O用10ml去離子水溶解。模板Fe2O3納米棒的制備：在攪拌條件下，將九水硝酸鐵和氫氧化鈉分別用去離子水溶解，將氫氧化鈉溶液逐滴加入硝酸鐵溶液中，形成的懸濁液轉移到內襯為聚四氟乙烯的（優選體積50ml）不銹鋼自壓釜中，體積填充度為80%，置于恒溫箱中于200℃恒溫水熱處理12h,取出后讓其自然冷卻至室溫。將水熱處理后得到的沉淀過濾、以去離子水和無水乙醇分別洗滌三次，于100℃干燥12h，再馬弗爐中以1℃/min的升溫速率升至350℃灼燒4h后，得到Fe2O3納米棒。制備模板Fe2O3納米棒時，2.02gFe(NO3)3·9H2O和1.2gNaOH的質量比為2.02：1.2，優選每2.02gFe(NO3)3.9H2O和1.2gNaOH分別用10ml去離子水溶解。本發明具有原料廉價易得，制備過程簡單，產物粒子形貌，晶體結構，比表面積可控等特征。本發明制備的一維單晶鈣鈦礦型氧化物LaFeO3具有較大的比表面積，容易讓高活性晶面暴露在表面，在電極材料、催化劑、超導材料、傳感器、合成氣生產、環境監控材料等方面具有良好的應用前景。利用X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）及選區電子衍射（SAED）技術分別測定了樣品的晶相結構、粒子形貌及晶型。附圖說明圖1為所制得的LaFeO3納米棒樣品的XRD譜圖，其中曲線(a)、(b)分別為實施例1在650℃和750℃灼燒條件下所得樣品的XRD譜圖。圖2為所制得的LaFeO3納米棒樣品的SEM照片及SAED圖案，其中圖(a)、(b)分別為實施例1樣品在650℃和750℃灼燒條件下所得樣品的SEM照片及SAED圖案（內置圖）。具體實施方式為了進一步了解本發明，下面以實施例作詳細說明，并給出附圖描述本發明得到的一維單晶LaFeO3納米棒。實施例1：模板Fe2O3納米棒的制備,即在攪拌條件下，將2.02gFe(NO3)3·9H2O和1.2gNaOH分別用10ml水離子水溶解，然后將NaOH溶液逐滴加入到Fe(NO3)3溶液中，出現棕黃色沉淀，然后攪拌30min，將上述溶液轉移至內襯為聚四氟乙烯的50ml不銹鋼自壓釜中（體積填充度為80%），并置于恒溫箱中于200℃處理12h,取出后讓其自然冷卻至室溫。將處理后得到的產物過濾、用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，于100℃干燥12h，在馬弗爐中以1℃/min的速率升至350℃并在350℃恒溫4h后，得到Fe2O3納米棒。一維單晶LaFeO3納米棒的制備：在攪拌條件下，1.0632gLa(NO)3·6H2O用10ml去離子水溶解，加入0.1964gFe2O3納米棒，繼續攪拌30min，滴加10%KOH溶液，至溶液pH值為10左右，然后超聲分散15min，將上述懸濁液轉移至內襯為聚四氟乙烯的50ml不銹鋼自壓釜中（體積填充度為80%），并置于恒溫箱中于180℃處理12h,取出后讓其自然冷卻至室溫。將處理后得到的產物過濾、用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，于100℃干燥12h，在馬弗爐中以1℃/min的速率升至650℃或750℃并該溫度下恒溫4h后，即可得到一維單晶LaFeO3納米棒。所得一維單晶LaFeO3納米棒的XRD譜圖和SEM照片及SAED圖案分別見附圖1和2。