钙钛矿型氧化物的制备与光催化性能研究进展_邓积光
钙钛矿型氧化物的制备及其催化活性评价
钙钛矿型氧化物的制备及其催化活性评价邹文静;韩晖;卫钢;廖莉玲【期刊名称】《现代化工》【年(卷),期】2010(0)S2【摘要】本文分别采用溶胶-凝胶法和流变相法制备催化剂LaFeO3、LaCoO3、LaMnO3、LaN iO3和LaC rO3。
用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行了表征。
以甲基橙和十二烷基苯磺酸钠的光催化降解率评价了所制备的催化剂的活性。
结果表明对甲基橙的降解LaN iO3和LaCoO3有较高的活性,对十二烷基苯磺酸钠的降解LaCoO3的活性最高。
【总页数】4页(P144-146)【关键词】钙钛矿型复合氧化物;制备;光降解【作者】邹文静;韩晖;卫钢;廖莉玲【作者单位】贵州师范大学化学与材料科学学院;联邦科学与工业研究组织材料科学与工程分部【正文语种】中文【中图分类】O643.36【相关文献】1.钙钛矿（ABO3）型复合氧化物的光催化活性变化趋势与分析 [J], 白树林;傅希贤;桑丽霞;杨秋华;王俊珍;曾淑兰2.钙钛矿型稀土复合氧化物催化活性研究进展 [J], 徐科3.钙钛矿型氧化物La0.65Sr0.3MnO3对氧还原的催化活性研究 [J], 李丹林;李赏;潘牧4.多孔层状钙钛矿型氧化物La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3提升氧还原催化活性 [J], 许位来;徐志峰;谌田雨;钟晓聪;谢永敏;谢小云;陈哲钦;刘嘉铭;王瑞祥5.多孔层状钙钛矿型氧化物La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3)提升氧还原催化活性 [J], 许位来;徐志峰;谌田雨;钟晓聪;谢永敏;谢小云;陈哲钦;刘嘉铭;王瑞祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》篇一一、引言随着全球环境问题日益严重，减少二氧化碳（CO2）排放和实现其有效转化已成为科研工作的焦点。
其中，卤化钙钛矿基催化剂作为一种新兴的光催化剂材料，以其优异的电子结构、光物理特性和高的光电转化效率，在光催化CO2还原领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究卤化钙钛矿基催化剂的制备方法，并对其光催化CO2还原性能进行深入探讨。
二、卤化钙钛矿基催化剂的制备卤化钙钛矿基催化剂的制备主要包括原料选择、合成方法和工艺参数的优化等步骤。
首先，选择适当的卤素离子和钙钛矿结构的前驱体，如碘化物、溴化物等。
其次，采用溶液法或气相沉积法等合成方法，通过控制反应温度、时间、浓度等工艺参数，制备出具有良好结晶度和光催化活性的卤化钙钛矿基催化剂。
三、光催化CO2还原性能研究1. 实验方法本部分研究采用光催化实验装置，以卤化钙钛矿基催化剂为光催化剂，以CO2为反应底物，在光照条件下进行光催化CO2还原反应。
通过调整反应条件（如光源、光源强度、反应温度等），探究不同条件下卤化钙钛矿基催化剂的光催化性能。
2. 实验结果与讨论实验结果表明，卤化钙钛矿基催化剂在光催化CO2还原过程中表现出良好的活性。
通过调整光源和光源强度等参数，可以显著提高催化剂的光催化性能。
此外，我们还发现，卤素离子的种类和浓度对催化剂的光催化性能也有重要影响。
例如，碘化物基催化剂在可见光区域具有较高的光吸收能力，而溴化物基催化剂则具有较高的电子传输效率。
因此，通过优化卤素离子的种类和浓度，可以进一步提高卤化钙钛矿基催化剂的光催化性能。
在光催化CO2还原过程中，卤化钙钛矿基催化剂可以将CO2转化为多种有机物，如一氧化碳（CO）、甲酸（HCOOH）、甲醇（CH3OH）等。
其中，甲醇是一种重要的化工原料，具有较高的经济价值。
因此，研究卤化钙钛矿基催化剂在光催化CO2还原过程中对甲醇的选择性具有重要意义。
通过优化反应条件和催化剂组成，可以提高甲醇的选择性和产率。
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》范文
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》篇一一、引言随着全球工业化的快速发展，环境问题日益严重，尤其是温室气体的排放和全球气候变暖问题。
在这些温室气体中，二氧化碳（CO2）尤为引人关注。
卤化钙钛矿作为一种新兴的催化剂材料，其光催化还原CO2为太阳能存储的一种高效方法已得到广泛的关注和研究。
因此，本研究着重探讨了卤化钙钛矿基催化剂的制备工艺以及其光催化CO2还原性能的研究。
二、卤化钙钛矿基催化剂的制备1. 材料选择本实验选择合适的卤化物和钙源，制备卤化钙钛矿基催化剂。
这些材料具有较高的化学稳定性、良好的电子传输性能以及优良的光学性能，有利于提高光催化还原CO2的效率。
2. 制备方法首先，将选定的卤化物和钙源按一定比例混合均匀。
然后，采用高温煅烧的方法，在特定温度和时间下合成卤化钙钛矿基催化剂。
这种方法简单易行，具有良好的可重复性。
三、光催化CO2还原性能研究1. 实验装置实验采用光催化反应装置，该装置包括光源、反应器、气相色谱仪等部分。
光源采用LED灯，能够发出适合光催化反应的波长范围内的光。
反应器中加入催化剂、CO2气体和水，形成反应体系。
2. 实验方法在实验中，我们研究了不同条件对光催化还原CO2的影响，如催化剂的浓度、光照时间、温度等。
同时，通过气相色谱仪分析反应过程中生成的气体产物，包括一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）等。
此外，我们还研究了卤化钙钛矿基催化剂的光催化稳定性，以评估其实际应用价值。
四、结果与讨论1. 制备结果经过高温煅烧后，我们成功制备了卤化钙钛矿基催化剂。
通过XRD和SEM等手段对其结构和形貌进行了表征，证实了其具有优良的晶体结构和形貌特征。
2. 光催化性能分析实验结果表明，卤化钙钛矿基催化剂具有优异的光催化CO2还原性能。
在光照条件下，该催化剂能够有效地将CO2转化为CO和CH4等有价值的化学物质。
此外，我们还发现催化剂的浓度、光照时间和温度等因素对光催化还原CO2的效率具有显著影响。
ABO_3钙钛矿型光催化剂及其性能研究进展
（ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ｔ ｔ ｕ ａ ｍａ ｎ ２ ３ ２ ０ ０ １ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
ｏ＝ ０ ・ ＝ Ｂ ９ ＝ Ａ
图 （ ａ ）
图 （ ： ｂ）
１钙钛矿 型催化剂 的晶型结构
｝ ｌ Ｉ ｊ 钛钳 雠 化 Ｕ 结 构 的 铁 矿 ＡＢＯ １ ３ Ｏ ～１ ４ ５ ０ ℃ 为 立 力‘ 型 品 系 ， 例 如 Ｃ ａ Ｔ ｉ Ｏ ｉ ＿ Ｊ ５ ｛ 太 矿， Ａ ｆ 迕 ； ／ ． ， ／ Ｃ ａ ， 似ｊ ： 立 体 的 八个顶 点 ： ０ 何 为０ ， 八 个０ 成 个杖 八嘶 体 ，０ 位 于六 个顺 点 ：Ｂ 位 为Ｔ － ４ ｌ － ，处 十 １ ． １
什随 竹干 ： ｝ 学技 术 以及 会绎 济 的迅猛 发展 ， 人们 对各 种能 源 的Ｊ ｛ ： 发卡 ｌ ＿ 利川 现 的 尤为活跃 。但足 随之 而 柬的 是环 境污 染 ，诸 炎 夼物 的 乱排 乩放 。人们 的环 保意 以逐 渐增 强 ，环 境 问题 Ｉ 也¨ 受 到 公众的 天汴 和重 视 。 返 方 ，新 的光 催化 技术 的 研 究对 ｒ 例 如ｃ ０ ２ 等 湍审 体的挖 制 ，废 液 有机 物 的 Ｉ ５ 年 解 都起 划 Ｊ ｝ 人的成 效 ｌ ｌ ｉ 。以 仆的 光倦 化 剂通 常 是Ｔ ｉ Ｏ ： ，但 由 于Ｔ ｉ Ｏ２ 光 僻 化 刺带 隙较 宽（ ３ ． ２ ｅ ｖ ） ， 能 被波 长较 的紫 外线激 发 ，使得 其 对爪 ｌ ５ ｝ ｊ 能 的利 川率 低 ， 电 Ｊ 与 八 的复 合，使 比催 化效 果 好
钙钛矿型光催化材料的应用现状及进展
钙钛矿型材料具有与天然钙钛矿（CaTiO3）相同的晶体结构，其化学通式为ABX3，A为碱土或稀土金属离子，B为过渡金属离子，X为原子半径较小的阴离子。
通过元素的替换和掺杂可以调控钙钛矿型材料的催化性能，A位和B位都可被相同或不同价态离子取代，用A1−xA′xB1−yB′yX3+δ表示。
元素周期表中绝大部分元素都能组成稳定的钙钛矿结构。
钙钛矿材料具有光、电、磁等物理特性以及氧化还原性、催化活性等化学性质，已经广泛应用于催化领域。
近年来，研究者发现钙钛矿型材料具备优异的电子结构，利于电子激发和迁移，可将光响应段向可见光区移动，所以钙钛矿型材料作为光催化剂对太阳光具有极高的利用率。
同时，通过晶格畸变可以强烈影响钙钛矿型材料的光生电荷载流子的分离，进而避免复合过程。
所以，钙钛矿型材料作为新型光催化剂的潜力逐步得到重视。
钙钛矿型材料的光催化原理与传统光催化材料相似。
在可见光或紫外光照射下，钙钛矿产生光生电子和空穴，光生电子和空穴在内部电场力的作用下分离并分别转移到导带（CB）和价带（VB），这些电荷与表面吸附的氧气和氧化物发生反应，产生具有强氧化性的自由基，进而实现污染物的降解。
本文综述了钙钛矿型光催化剂的活性影响因素、新型钙钛矿光催化材料的发展现状以及钙钛矿材料在光催化领域的应用现状，并对其目前面临的问题及未来发展方向进行了展望。
摘要：光催化技术和光芬顿技术是解决环境污染和能源短缺问题的有效手段，而光催化剂是其研究核心。
钙钛矿材料因其在光催化能量转换和环境净化方面的潜力而成为新型光催化材料的研究热点。
该文综述了钙钛矿型光催化剂的特性、活性影响因素和新型钙钛矿光催化材料的发展现状，归纳了该材料在染料废水处理、氨氮废水处理、金属离子氧化还原、大气污染物净化和土壤有机物及重金属去除中的应用进展，并对其在实际应用中面临的挑战及未来发展方向进行了讨论。
最后指出钙钛矿型光催化剂目前发展面临的关键问题在于节能绿色制备方法的开发、新型复合钙钛矿材料尤其是高比表面积钙钛矿基体材料的研发和针对钙钛矿材料特性的反应器的建造。
钙钛矿光电材料在光催化中的应用研究
钙钛矿光电材料在光催化中的应用研究引言：随着环境污染和能源危机的日益加剧，人们对清洁能源和环境治理技术的需求也越来越迫切。
光催化技术作为一种高效、环保的技术，正在受到越来越多的关注。
而在光催化技术中，钙钛矿光电材料的应用正在引发广泛的研究兴趣。
一、钙钛矿材料的基本概念及特性钙钛矿材料是指具有钙钛矿结构的晶体材料，由A离子、B离子与氧离子组成。
目前最为研究和应用广泛的是锆钛矿（ZrTiO4）、铅钛矿（PbTiO3）和钙钛矿（CaTiO3）等。
钙钛矿材料具有很高的光吸收能力和光电转换效率，其光电化学性能优异，成为光催化材料研究的热门领域。
二、钙钛矿光电材料在光催化中的应用1. 水污染治理钙钛矿光电材料可通过吸收太阳光的能量，产生电子与空穴对，从而实现水污染物的降解和去除。
研究表明，钙钛矿光电材料在降解有机污染物、重金属离子去除和水资源净化等方面表现出了出色的性能。
通过调控材料结构和添加掺杂物，还可以进一步提高其光催化性能。
2. 空气净化钙钛矿光电材料在光催化空气净化领域也取得了一定的研究进展。
它们可以将大气中的有害气体（如挥发性有机物、氮氧化物等）转化为无害物质，达到净化空气的目的。
钙钛矿光电材料的高吸收率和良好的载流子传输性能使其能够高效利用太阳能，提高空气净化技术的效率和可行性。
3. 能源转化由于钙钛矿材料具有优异的光电特性，它们在光催化水分解和光电池等领域的研究备受关注。
光催化水分解是一种实现可持续的氢能源生产的重要途径，而钙钛矿光电材料的应用能够有效促进水分解反应，提高氢气产量和太阳能的利用效率。
此外，钙钛矿光电材料还有望在光催化有机合成和光电转化等领域展现出更大的潜力。
结论：钙钛矿光电材料作为一种有着广泛应用前景的材料，已在光催化领域取得了重要进展。
它们在水污染治理、空气净化和能源转化等方面的应用研究表明，钙钛矿光电材料具备着卓越的光催化性能和潜在的商业价值。
然而，钙钛矿光电材料在实际应用中仍面临许多挑战，如稳定性、纳米化和可制备性等问题。
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》篇一一、引言随着人类工业文明的高速发展，碳排放量不断增加，导致全球气候变暖、环境恶化等一系列问题。
光催化技术因其能够将太阳能转化为化学能，从而实现CO2的有效转化和利用，成为了解决这一问题的有效途径。
卤化钙钛矿基催化剂作为一种新型的光催化材料，因其独特的光电性能和催化性能，近年来备受关注。
本文将重点研究卤化钙钛矿基催化剂的制备方法，以及其在光催化CO2还原方面的性能。
二、卤化钙钛矿基催化剂的制备卤化钙钛矿基催化剂的制备主要采用溶液法。
首先，选择合适的钙源、卤素源以及必要的添加剂，将它们按照一定的摩尔比例溶解在有机溶剂中。
然后，通过控制溶液的pH值、温度等条件，使钙离子与卤素离子发生反应，生成卤化钙钛矿纳米晶体。
最后，通过离心、洗涤、干燥等步骤，得到卤化钙钛矿基催化剂。
在制备过程中，可以通过调整钙源、卤素源的比例，以及溶液的pH值、温度等条件，来调控催化剂的形貌、尺寸以及光电性能。
此外，还可以通过引入其他元素或基团，对催化剂进行掺杂或修饰，进一步提高其光催化性能。
三、光催化CO2还原性能研究卤化钙钛矿基催化剂具有优异的光吸收能力和光电转换效率，使其成为光催化CO2还原的理想材料。
本部分将研究卤化钙钛矿基催化剂在光催化CO2还原方面的性能。
首先，通过光谱分析、电化学测试等手段，研究催化剂的光吸收、光电转换等基本性能。
然后，在光催化反应器中，以卤化钙钛矿基催化剂为光催化剂，以水或甲醇等为牺牲剂，进行CO2光催化还原实验。
通过检测反应产物的种类、产量等指标，评估催化剂的光催化性能。
实验结果表明，卤化钙钛矿基催化剂具有较高的CO2还原活性，能够有效地将CO2转化为甲酸、甲醇等有价值的化学物质。
此外，该催化剂还具有较好的稳定性和可重复使用性，为实际应用提供了良好的基础。
四、结论本文研究了卤化钙钛矿基催化剂的制备方法及其在光催化CO2还原方面的性能。
通过调整制备过程中的条件，可以有效地调控催化剂的形貌、尺寸以及光电性能。
钙钛矿型金属氧化物的光催化性能研究
钙钛矿型金属氧化物的光催化性能研究钙钛矿型金属氧化物由ABX3的晶格结构组成，其中A表示较大的离子，B表示较小的离子，X表示氧或其他非金属。
这些金属氧化物具有优异的光电性能和催化活性，使其成为一种重要的光催化材料。
本文将讨论钙钛矿型金属氧化物的光催化性能研究。
首先，钙钛矿型金属氧化物的光电特性是其优异光催化性能的基础。
这些材料具有较窄的能隙，使其能够吸收可见光和紫外光区域的光子。
此外，它们具有较高的载流子迁移率和光生电子-空穴对的分离效率，有利于催化反应的进行。
其次，钙钛矿型金属氧化物的光催化性能与其表面特性密切相关。
材料的表面特性包括晶粒尺寸、晶面结构和表面氧化物等。
较小的晶粒尺寸和高度结晶的晶面结构有助于提高光吸收和电子迁移率。
此外，表面氧化物的存在可以增加催化活性位点，提高光催化反应速率。
另外，钙钛矿型金属氧化物的光催化性能还与其能带结构和能级位置有关。
材料的能带结构决定了光吸收、光生电子-空穴对分离和反应活性的过程。
因此，合理调控能带结构和能级位置可以提高光催化反应的效率和选择性。
钙钛矿型金属氧化物的光催化性能已在许多领域得到广泛应用。
例如，它们可用于水分解产生氢气、光降解有机污染物和二氧化碳还原等。
对于水分解产生氢气，研究表明钙钛矿型金属氧化物能够充分利用太阳能转化为化学能，具有潜在的应用前景。
对于光降解有机污染物，钙钛矿型金属氧化物能够通过光生电子-空穴对的氧化还原反应分解有机污染物，具有很高的降解效率和催化活性。
对于二氧化碳还原，钙钛矿型金属氧化物可以作为催化剂将二氧化碳转化为高附加值化学品，有助于环境保护和能源转型。
总之，钙钛矿型金属氧化物具有优异的光催化性能，其光电特性、表面特性和能带结构是决定其催化活性的重要因素。
随着对这些材料及其光催化性能的更深入研究，将有助于提高光催化反应的效率和选择性，推动其在环境保护和能源转型等领域的应用。
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Vol .24
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专辑 pec .Issue
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2006 Jun
年6月 .2006
钙钛矿型氧化物的制备与光催化性能研究进展
邓积光 , 王国志 , 张玉娟 , 戴洪兴 , 何 洪 , 邱文革 , 訾学红
钛矿晶相 , 原因是在高温灼烧过程中 Ag 2O 被还原 为金属 A g(XRD 谱图中出现 Ag 的衍射峰)[ 10] 。这
一结果说明 , 单相钙钛矿型结构的形成与掺杂 元
素的性质有关 。以 BaCO 3 和 PbO 为原料 , 采 用固
相法于 800 ℃灼烧 l2 .5 h 可制备出单相钙钛矿结 构的 BaPbO3[ 11] ;而采用改进的固相反 应法 , 即以
表 1 一些钙钛矿型氧化物纳米粒子的制备方法及其部分物 理性质
物质组成
制备方法
最高灼烧 晶相结构 粒子形貌
温度 ℃
粒子大小
参考 文献
LaCrO 3
机械混合法
300
La0.5Ba0.5M nO3
水热合成法 (270 ℃, 25 h) 270
La0.5A0.5M nO 3(A =Sr , Mg)水热合成法 (200 ℃, 72 h) 200
纳米线
直径 30 nm , 长度<1 μm
[ 44]
纳米线
直径 100 nm , 长度 50 μm
[ 43]
纳米管 、 纳米线 直径 800 nm , 长度 4 μm , 壁厚 150 nm [ 47]
纳米管
外径 800 nm , 长度 4000 nm , 厚度<100 nm [ 46]
-
15 nm
图 1 钙钛矿型氧化物 ABO3 晶体结构示意图
通讯联系人 (E-mail :hxdai @b jut .edu .cn) 收稿日期 :2006 -04 -10 ;修订日期 :2006 -05 -15 基金项目 :北京市教育委员会科技发展计划重点项目和北京市自然科学基金(B 类)重点项目 (KZ200610005004)以及北京市 属市管高
化学和催化化学等领域的研究热点[ 1 ～ 7] 。 以前我们总结了国内外稀土钙钛矿型氧化 物
催化剂在一氧化碳氧化 、 甲烷氧化 、 乙烷氧化 、 氮 氧化物消除和汽车尾气净化等方面的研究进展 , 讨论了该类催化材料的结构缺陷与性能之间的关 系[ 8] 。最近我们还综述了近年来国内外稀土化合物 纳米粒子制备方法 , 讨论了一维 纳米线(棒)和 纳 米管 、 二维纳米膜及三维纳米粒子的制备过程 、 影 响因素及 其物理性质 , 分析了研发纳米粒子可 控 制备方法的重要性及不同维度的稀土化合物纳米
制备La1 -xBaxMnO 3 , 当水热温度升至 300 ℃时 , 即
能形成具有钙钛矿结构且呈立方块形貌的纳米粒 子(图 3)[ 35] 。显然 , 提高水热温度有利于粒子形貌
从纳米线向纳米立方块的转变 。此外 , 前驱液的碱
度对所要合成的物质的晶体结构及其形貌也有重 要影响[ 36 , 37] 。例如 , 当 KOH 浓度等于 18 mol·L -1
的加入量能将 BaTiO 3 晶粒度控制在 30 ～ 90 nm 之 间[ 22] ;向反应体系中加入氢氧化四甲基铵 , 能使所 形成的 PZT 晶体的形貌由棒状转变成立方块[ 23] 。
除了 BaTiO 3 和 PZT 之外 , 应用水热合成法还
成功 地制备出了
S
rTiO
[ 3
24]
,
PbTiO3[ 25 ,26] ,
较高 。
固相法是将两种或两种以上的氧化物进 行机
械研磨后 , 再 在一定温度下灼烧其混合物而得 到
ABO3 催化剂的方法 。La , N a 和 Mn 源经机械粉碎
活化后 , 在 950 ℃灼烧可得到单相钙钛矿型结构的
La0 .833Na0 M .167 nO3 , 但掺杂 Ag2O 后不能形成单相钙
[ 54]
-
39 ～ 50 nm
[ 64]
8 2 中 国 稀 土 学 报 24 卷
化一定时间后能得到钙钛矿结构的PbZr1 -xO 3 晶体 。
从这些 ABO3 晶体的合成研究结果 , 人们可得出粒
子尺寸及形貌的控制方法 。例如 :改变溶剂异丙醇
比较多 。以 KMnO4 和 Mn(CH2COO)2(或 MnCl2)为
Mn 源 , 采用水热法合成出了单相立方钙钛矿 La0 .5 A0 .5M oO 3(A =Sr , Ba)[ 33 , 34] , 其中 La0 .5 Sr0 .5M nO 3 纳
米线的直径和长度分别为 40 nm 和 4 μm(长径比高
校“ 拔尖创新人才计划” 项目 作者简介 :邓积光 (1983 -), 男 , 湖南邵阳人 , 硕博连读研究生 ;研究方向 :多相催化与纳米材料合成
专辑 邓积光等 钙钛矿 型氧化物的制备与光催化性能研究进展 8 1
粒子在催化中的应用前景[ 9] 。本文简要地介绍了钙 钛矿型氧化物的制备方法及其在光催化降解有机 物和光催化分解水等方面的应用研究状况 。
大量研究结果表明 , 金属复合氧化物的 物理 化学性质除了与金属元素种类有关外 , 还与其 粒 子形貌 、粒径尺寸及其分布 、晶体结构 、 缺陷性质 及其密度等有关 , 而这些影响因素又与它们的 制 备方法紧密相关 。因此 , 通过筛选金属复合氧化物 的制备方法 , 人们可以“剪裁” 这类材料的物 化性 质 , 从而达到 能满足某些特定功能与特定用途 之 目的 。在众多金属复合氧化物中 , 钙钛矿型氧化物 (ABO3)即为其中的一种 。在 ABO 3 结构式中 , A 是 较大的金属 (一般 为碱金 属 、 碱土 金属 和稀土 金 属)离子 , 位于体心并与 12 个氧离子配位 , 而 B 则 是较小的金属(一般为过渡金属)离子 , 位于 八面 体中心并与 6 个氧离子配位 (图 1)。为了能形成稳 定 AO 12 和 BO 6 多面体 , 要求组成元素的离子必须 满足容限因子(t ):0 .75 ≤t ≤1 .0 , 其中 t =(rA +
于 La0 .6Sr0 .4CoO 3 -x 催化剂 , 于 700 ℃灼烧 2 h 后除
了钙钛矿 晶相外还 检测到 SrCO 3 晶相 , 于 800 和 900 ℃分别灼烧 2 h 后除了钙钛矿晶相外还检测到 Sr3Co2O 6 .13 晶相 , 当灼烧温度高于 1000 ℃时则能形 成单相钙钛矿结构 的 La0 .6Sr0 .4 CoO3 -x ;对于 Sm0 .5 Sr0 .5CoO 3 -x催化剂 , 于 700 或 1100 ℃灼烧 2 h 后除 了钙钛矿晶相外还检测到少量的 Sr3Co2O6 .13 晶相 , 但在 1200 ℃灼烧 2 h 后可得到单相钙钛矿结构的 Sm0 .5Sr0 .5CoO 3 -x 。固相法的特点是 :设备简单 、 操 作方便 、成本较低 , 通过该法制备得到的稀土复合 氧化物粒 子具有机械强度高 , 较好的活性和抗 中 毒性等优 点 , 但 不同化合物的固体颗粒的混合 不 均匀 , 使得制备出的钙钛矿型氧化物的颗粒较大 、 比表面积较小等 。
La(NO 3)·6H2O , Co(C2H3O 2)2·4H2O 和 Mn
(C2H3O2)2·4H2O 为金属源 , 在 850 ℃下灼烧 6 h 则
能得到单相钙钛矿结构的
LaCo
yMn
1
-y
O
[ 3
12]
。使用
XRD 技术跟踪 Sm0 .5 Sr0 .5 CoO 3 -x 和 La0 .6 Sr0 .4 CoO 3 -x 晶相的形成过程能得到一些很有用的信 息[ 13] :对
聚碳酸酯模板
800
LaCrO 3
共沉淀法
600
LaCo1-x Cux O3
溶胶凝胶法
650
立方相 立方相 单斜晶 立方相 菱方
-
>100 nm
[ 14]
纳米线
直径 30～ 150 nm , 长度数十个μm
[ 34]
纳米线
直径 40 nm , 长度 4 μm
[ 33]
立方块
50 ～ 100 nm
[ 35]
La1-x BaxMnO3
水热合成法 (300 ℃, 24 h) 300
La 1 -xCa xMnO3
AAO 模板法
800
LaNiO 3
AAO 模板法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
650
La 0 .3 25Pr 0 .3Ca0 .375MnO3
聚碳酸酯模板 (微波辅助法)800
La 0 .3 25Pr 0 .3Ca0 .375MnO3
达 100 ∶1), 经 240 ℃ 水 热 72 h 后 得 到 的 La0 .5Ba0 .5MnO3 则是粒 径为 3 ～ 5 μm 的 立方块[ 33] 。
采用不同的锰源和水热条件 , 可得到直径为 30 ～
150 nm , 长度达几十个 μm 的 La0 .5 Ba0 .5MnO 3 纳米 线(图 2)[ 34] 。采用与文献[ 34] 相类似的水热合成法
NaCe1 -xNd
x
Ti
2
-yV
y
O
[ 6
27]
,
MZrO 3 (M
= Ca ,
Sr ,
Ba)[ 28 , 29]
,
NaNbO3[ 30]
,
NaTaO
[ 3
31]
和
KTaO3[
32]
等
。由
于具 有巨 磁电 阻 效应 和 优良 催 化 性能 , 人 们 对
La1 -xM xMnO 3(M =Ca , Sr , Ba)的水热合成研 究得