本发明属于水处理，具体涉及一种铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料的制备方法及其在除磷领域的应用。
背景技术：
1、城市生活污水量大且水质稳定，深度处理后可作为重要的补水水源。但传统的生物处理工艺往往除磷效果不佳，需要对出水进行深度处理。吸附技术有着操作简单、耗能少和运行稳定等优点，还可同步实现污水中磷酸盐深度削减和磷资源的回收，但研发磷吸附材料是关键。
2、lafeo3钙钛矿具有稳定的晶体结构，金属离子不容易溶出，常被用于吸附或催化材料。此外，lafeo3钙钛矿经掺杂取代铁位点，易形成晶体缺陷结构，可实现材料酸碱位点、比表面积、零电位点等的良好调控，从而提升材料的除磷性能，在水处理领域具有很大应用潜力和价值。然而，钙钛矿结构的形成过程对工艺条件要求较高，导致现有铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料的制备工艺步骤较繁琐，耗时较长，不利于规模化工业生产。
3、有鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料的制备方法，该方法在保证钙钛矿生成的前提下大大简化操作步骤，省时节能，有利于实现工业化生产，同时该方法还适用于多种金属掺杂，应用范围更广，所得材料适用ph范围较广，适应性更好。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、第一方面，本发明提供一种铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料的制备方法，包括如下步骤：
4、s1、将镧盐、铁盐、掺杂金属盐和柠檬酸加入水中，搅拌；
5、s2、将步骤s1得到的混合物一步干燥，研磨成粉；
6、s3、将步骤s2得到的粉末一步烧制，得到所述铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料。
7、上述制备方法中，步骤s1中，所述镧盐选自硝酸镧、氯化镧和乙酸镧中的至少一种；优选为硝酸镧。
8、上述制备方法中，步骤s1中，所述铁盐选自硝酸铁、氯化铁和乙酸铁中的至少一种，优选为硝酸铁。
9、上述制备方法中，步骤s1中，所述掺杂金属选自铝、铜、锰、钴和锆中的至少一种。所述掺杂金属盐选自硝酸盐。
10、上述制备方法中，步骤s1中，所述镧盐、所述铁盐与掺杂金属盐、所述柠檬酸的摩尔比范围为1：1：（3~6）。
11、上述制备方法中，步骤s1中，所述铁盐和所述掺杂金属盐的摩尔比为x：（1-x），0.5<x≤1。
12、上述制备方法中，步骤s1中，所述镧盐在水中的浓度范围为0.1-1mol/l，具体如0.1-0.2mol/l。
13、根据本发明的具体实施方式，所述掺杂金属盐中的金属为铝和锆时，0.8<x<1；此外研究发现当x=0.7时，掺杂铝的lafeo3材料无法获得纯相的钙钛矿结构；所述掺杂金属盐中的金属为铜、锰或钴，0.5<x<1。研究表明，控制铁在此范围内，可避免过量掺杂导致杂相生成，有利于制备纯相无杂峰lafeo3钙钛矿。
14、上述制备方法中，步骤s1中，所述搅拌的条件为：常温20-30℃，优选为25℃，时间范围为4~6h，优选为4h。
15、上述制备方法中，步骤s2中，所述干燥的条件为：温度范围为80~120℃，优选为80℃，时间范围为6~18h，优选为12h。
16、上述制备方法中，步骤s2中，所述粉末的粒径不小于80目，优选为100目。
17、上述制备方法中，步骤s3中，所述烧制的条件为：温度范围为700~900℃，优选为700℃，时间范围为2~5h，升温速率在5-15℃/min。
18、第二方面，本发明提供上述制备方法得到的铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料。
19、所述铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料为lafe0.9al0.1o3、lafe0.8al0.2o3、lafe0.7cu0.3o3、lafe0.7mn0.3o3、lafe0.9zr0.1o3、lafe0.7co0.3o3。
20、第三方面，本发明提供一种吸附剂，包括上述铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料。
21、第四方面，本发明提供上述铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料或吸附剂在水处理、环境催化、光电材料领域中的应用。
22、与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
23、本发明将各物料直接在水中混合，通过控制各物料用量关系及其在水中浓度，反应条件等因素，促使镧盐、铁盐、掺杂金属盐之间反应更加充分，避免其他氧化物的生成，进而简化后续工序，实现一步干燥和一步烧制，大大缩短了制备时间，提高了合成效率，有利于实现工业化生产；同时该方法适用于多种金属掺杂，使所得钙钛矿材料的应用范围更广；此外，在保证吸附性能的前提下，本发明所制得的铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料的ph使用范围更宽，应用范围更广。由此可见，本发明通过对铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料制备工艺的改进，取得了多重预料不到的技术效果。
1.一种铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料的制备方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中：
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述搅拌的条件为：常温20-30℃，时间范围为4~6h。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述干燥的条件为：温度范围为80~120℃，时间范围为6~18h；
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述烧制的条件为：温度范围为700~900℃，时间范围为2~5h，升温速率在5-15℃/min。
7.权利要求1-6中的任一项所述制备方法得到的铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料。
8.根据权利要求7所述的铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料，其特征在于，所述铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料为lafe0.9al0.1o3、lafe0.8al0.2o3、lafe0.7cu0.3o3、lafe0.7mn0.3o3、lafe0.9zr0.1o3、lafe0.7co0.3o3。
9.一种吸附剂，包括权利要求7或8所述的铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料。
10.权利要求7或8所述的铁位点掺杂lafeo3钙钛矿材料或权利要求9所述的吸附剂在水处理、环境催化、光电材料领域中的应用。
