钙钛矿结构材料在催化方面的应用简述

合集下载

钙钛矿氧化物催化剂

钙钛矿氧化物催化剂

钙钛矿氧化物催化剂钙钛矿氧化物催化剂是一种新兴的催化剂,由钙钛矿结构的氧化物组成。

由于其优异的催化活性、稳定性及可再生性等优点,钙钛矿氧化物催化剂已经成为研究和应用的热点。

本文将从钙钛矿氧化物催化剂的结构、性质和应用等角度进行分析。

1. 钙钛矿氧化物催化剂的结构钙钛矿氧化物催化剂是由ABO3组成的一种三元结构化合物。

其中,A和B分别为两种金属元素,O为氧元素。

常见的钙钛矿氧化物催化剂有:LaMO3、LaMnO3、LaNiO3等。

钙钛矿氧化物催化剂中的ABO3结构与普通钙钛矿结构十分相似,但在晶格结构中,A和B两种金属离子的占据率有所不同。

以LaMO3为例,La3+和M3+离子分别占据A和B 位置,O2-离子占据八面体和四面体的位置。

这种结构使钙钛矿氧化物催化剂具有高度的稳定性和化学惰性。

2. 钙钛矿氧化物催化剂的性质(1)催化活性:钙钛矿氧化物催化剂具有较高的催化活性。

研究表明,其高催化活性主要来源于其特殊的晶体结构以及丰富的氧空位。

(2)稳定性:钙钛矿氧化物催化剂表现出很高的稳定性。

经过实验证明,这种催化剂可以在高温、高压等极端环境下工作,并能保持良好的催化效果。

(3)可再生性:钙钛矿氧化物催化剂在催化反应后可通过氧化还原反应进行再生。

这种催化剂的可再生性可以大大减少生产成本并减少对环境的污染。

3. 钙钛矿氧化物催化剂的应用由于钙钛矿氧化物催化剂具有优异的性质,因此在多个领域得到了广泛的应用。

(1)环保领域:钙钛矿氧化物催化剂可用于空气污染物的净化,在VOCs、NOx、SOx等污染物的净化方面表现出优异的效果。

(2)化学反应领域:钙钛矿氧化物催化剂可用于有机物的合成和加氢反应等方面,在有机合成过程中可以起到良好的催化作用。

(3)能源领域:钙钛矿氧化物催化剂可应用在固体氧化物燃料电池中。

通过这种催化剂的作用,可以提高燃料电池的效能并减少燃料的消耗。

4. 钙钛矿氧化物催化剂的未来发展钙钛矿氧化物催化剂在能源、环保、化学反应等领域能够发挥比较大的作用,但是目前研究还不够深入,还存在一些问题。

钙钛矿材料的应用

钙钛矿材料的应用

钙钛矿材料的应用钙钛矿材料是一种非常重要的材料,具有广泛的应用。

它主要由钙钛矿结构的氧化物组成,这种结构具有优异的电学和光学性质,因此在电子、光电、催化、能源等领域得到了广泛应用。

一、电子领域钙钛矿材料在电子领域的应用主要体现在电容器、电阻器、压电陶瓷、介电材料等方面。

由于其高介电常数和低损耗,钙钛矿材料可以用于制造高性能的陶瓷电容器和介电材料。

钙钛矿材料还可以用于制造铁电和压电陶瓷,这些陶瓷具有压电效应和电荷分布的非线性特性,因此可以应用于声波传感器、振动器、滤波器、压电变压器等领域。

二、光电领域钙钛矿材料在光电领域的应用主要体现在太阳能电池、LED、激光和光学器件等方面。

由于其非常优异的光学和电学性能,钙钛矿材料可以用于制造高效的太阳能电池和LED器件。

钙钛矿材料还可以用于制造激光器和光学器件。

由于其高光学折射率和非线性光学性质,钙钛矿材料可以用于制造高功率的固态激光器和光学调制器等器件。

三、催化领域钙钛矿材料在催化领域的应用主要体现在催化剂、氧化物电极和传感器等方面。

由于其高催化活性和稳定性,钙钛矿材料可以用于制造高效的催化剂,如CO催化氧化剂、NO催化还原剂等。

钙钛矿材料还可以用于制造氧化物电极和传感器。

由于其优异的电化学性能和稳定性,钙钛矿材料可以用于制造高灵敏度的氧化物电极和传感器,如气体传感器、湿度传感器、电化学传感器等。

四、能源领域钙钛矿材料在能源领域的应用主要体现在储能材料和燃料电池等方面。

由于其高离子导电性和稳定性,钙钛矿材料可以用于制造高效的储能材料和燃料电池。

钙钛矿材料还可以用于制造锂离子电池和固态氧化物燃料电池。

由于其优异的离子导电性和化学稳定性,钙钛矿材料可以用于制造高性能的锂离子电极和固态氧化物燃料电池。

钙钛矿材料具有广泛的应用前景,在电子、光电、催化、能源等领域都有着非常重要的应用。

未来,随着钙钛矿材料的研究和应用不断深入,相信它会在更多领域展现其优异的性能和巨大的应用价值。

钙钛矿光电催化

钙钛矿光电催化

钙钛矿光电催化钙钛矿光电催化是一种新型的光电材料,具有很高的光催化活性和稳定性,可应用于水分解、光催化还原CO2等领域。

本文主要介绍钙钛矿光电催化的基本原理、表征方法及其应用。

一、基本原理钙钛矿光电催化的基本原理是利用光电子激发催化材料,产生电荷对并在催化剂表面促进化学反应。

光照激活光催化剂表面的电荷,产生电荷对,如电子-空穴对。

光吸收后,电子跃迁至能量更高的轨道,留下空穴。

光生的电荷对可以用来促进水分解和光催化还原CO2等一些光催化反应。

光吸收和电荷分离是钙钛矿材料的重要特性,这可以使得它们吸收更多的光,并将其转化为电能。

因此,光电催化材料的高效光电转换、充分利用吸收光能,可以大大提高其催化活性。

二、表征方法1. X射线衍射X射线衍射用于研究钙钛矿光电催化材料的结构和晶体形貌,可以确定其物理和化学性质。

通过X射线衍射图谱,可以得到材料的粒子尺寸、结晶度和晶格常数等信息,这有助于进行材料的表征和性能分析。

2. 暗场光学显微镜暗场光学显微镜可以用于观察钙钛矿光电催化材料的形貌和微观结构。

通过此技术,可以观察到材料的形貌、颗粒大小和分布等信息,从而对其结构特征、形貌和分散性等进行分析,为研究催化反应提供一定的参考。

3. 紫外-可见吸收光谱紫外-可见吸收光谱是一种用于确定钙钛矿光电催化材料的光学吸收性质的技术。

该技术通过测量材料在紫外-可见波段的吸收率,可以得到其能带结构和光学带隙大小等信息。

这些信息有助于了解材料的电子能带结构、电子和空穴的行为以及材料的吸光性质。

三、应用1. 水分解水分解是一种利用太阳能将水分解成氢气和氧气的过程。

钙钛矿光电催化材料以其高效的光电催化活性、较长的激发寿命和高稳定性,可用于太阳能水分解反应。

在这个过程中,光生电荷对被用来促进水分子的水解。

使用钙钛矿光电催化剂的水分解技术与传统的电解水技术相比,具有成本低,无污染,自给自足等优点,有望成为未来太阳能燃料的重要制备技术。

2. 光催化还原CO2光催化还原CO2是将二氧化碳还原成有机物的过程,这在环境治理和资源回收方面具有很大的潜力。

钙钛矿—金属有机框架材料光催化还原CO2的超快动力学

钙钛矿—金属有机框架材料光催化还原CO2的超快动力学

钙钛矿—金属有机框架材料光催化还原CO2的超快动力学钙钛矿是一种具有特殊结构和性质的材料,已经被广泛应用于太阳能电池、光触媒和光电化学催化等领域。

钙钛矿材料主要由离子型晶格和有机分子框架组成,这种特殊的结构使其具有优异的光电转换和催化性能,特别是在CO2光催化还原方面显示出了巨大的潜力。

钙钛矿材料的光催化还原CO2反应机制是利用光能激发材料表面上的电荷转移过程,将CO2分子中的碳原子还原为有机化合物。

这个过程主要涉及光吸收、电荷分离、电子传输、还原反应和产物释放等步骤。

首先,当光能照射到钙钛矿材料上时,光子被吸收并产生激子(电子-空穴对),其中电子会被激发到较高的能级,而空穴则停留在价带中。

随后,在材料表面或界面附近,电子和空穴会发生分离,形成电流,进而引发光生电子传导。

这些光生电子可以通过导电材料传输到电极上,为催化反应提供电子。

接下来,导电材料表面的光生电子会与CO2分子中的碳原子发生电子转移反应,将CO2还原为有机物(如甲醇)。

这个过程需要光生电子具有足够的能量和合适的位置,以及合适的反应位点。

钙钛矿材料通常具有宽禁带和较高的电子迁移率,因此有利于光生电子的形成和传输。

此外,钙钛矿材料的光催化还原CO2的超快动力学也与光吸收性能有关。

钙钛矿材料对光子的吸收能力通常取决于其光学性质、吸收系数和光照强度等因素。

光子的吸收能力越强,光生电子的数量就越多,从而催化反应的速度也越快。

钙钛矿材料通常具有高的吸光度和良好的光吸收性能,因此能够有效利用可见光和红外光等大部分光谱范围内的能量。

总之,钙钛矿材料作为一种具有特殊结构和性质的金属有机框架材料,展现出了优异的光催化还原CO2性能。

其超快动力学与光吸收、电荷分离、电子传输和反应机制密切相关。

这种材料未来有望在环境保护和能源转化等领域发挥重要作用,为实现CO2的高效转化和利用提供有力支撑。

xrd纯相钙钛矿结构

xrd纯相钙钛矿结构

xrd纯相钙钛矿结构摘要:一、引言二、xrd 纯相钙钛矿结构简介1.钙钛矿结构特点2.xrd 在纯相钙钛矿结构研究中的应用三、xrd 纯相钙钛矿结构的实验方法1.xrd 实验原理2.样品制备3.数据处理与分析四、xrd 纯相钙钛矿结构的应用领域1.能源材料2.催化材料3.磁性材料五、结论与展望正文:一、引言随着科学技术的飞速发展,材料科学在各个领域中发挥着越来越重要的作用。

钙钛矿结构材料因其独特的晶体结构和优异的性能,在诸多领域受到广泛关注。

本文旨在介绍xrd 纯相钙钛矿结构的相关知识,以期为材料科学研究者提供参考。

二、xrd 纯相钙钛矿结构简介1.钙钛矿结构特点钙钛矿是一类具有特殊晶体结构的材料,其结构由ABX3 单元组成,其中A 和B 是阳离子,X 是阴离子。

这种晶体结构具有高度的稳定性,能够在很大范围内实现成分和性能的调控。

2.xrd 在纯相钙钛矿结构研究中的应用X 射线衍射(XRD)作为一种非破坏性的分析技术,被广泛应用于材料结构的表征。

在纯相钙钛矿结构的研究中,xrd 能够提供有关晶体结构、晶格常数、原子间距等信息,对材料的组成和性能优化具有重要作用。

三、xrd 纯相钙钛矿结构的实验方法1.xrd 实验原理X 射线衍射实验是利用晶体对入射X 射线的衍射现象,分析晶体结构的方法。

在实验过程中,首先将样品放置在旋转圆盘中,然后将X 射线照射到样品上,通过检测衍射后的X 射线,可以得到样品的衍射数据。

2.样品制备为了获得高质量的XRD 数据,样品制备至关重要。

通常需要将样品研磨成粉末状,并在真空中进行样品装载。

此外,为了消除试样厚度和仪器分辨率的误差,需要选择适当的样品厚度。

3.数据处理与分析XRD 实验获得的数据需要经过特定的软件进行处理和分析,以得到有关晶体结构的信息。

常用的数据分析方法包括峰形拟合、结构解析等,通过这些方法可以得到晶体的空间群、晶格常数等信息。

四、xrd 纯相钙钛矿结构的应用领域1.能源材料钙钛矿结构材料在太阳能电池、锂离子电池等领域具有巨大的应用潜力。

材料科学中的钙钛矿结构研究进展

材料科学中的钙钛矿结构研究进展

材料科学中的钙钛矿结构研究进展钙钛矿是一类重要的功能材料,在材料科学领域具有广泛的应用前景。

钙钛矿结构具有独特的晶体结构和优异的物理化学性质,因此备受研究者们的关注。

本文将介绍材料科学中钙钛矿结构的基本特点,探讨其在不同领域的应用,并总结钙钛矿结构研究的最新进展。

1. 钙钛矿结构的基本特点钙钛矿是一种由一种阳离子(通常是较大的离子,如钙离子)和一种阴离子(通常是较小的离子,如氧离子)组成的晶体结构。

其晶体结构一般为ABX3型,其中A位是较大的阳离子,B位是较小的阳离子,X位是阴离子。

这种结构具有高度对称性和稳定性,使得钙钛矿材料在光电、磁电、压电等方面表现出色。

2. 钙钛矿在光电领域的应用由于钙钛矿具有优异的光学性能,如较高的吸收系数、较长的载流子寿命等,因此在光电领域有着广泛的应用。

钙钛矿太阳能电池是当前研究的热点之一,其高光电转换效率和低制备成本使其成为太阳能领域的重要竞争对手。

3. 钙钛矿在催化领域的应用近年来,钙钛矿材料在催化领域也展现出巨大潜力。

其特殊的晶体结构和表面活性使其成为催化剂设计中备受关注的对象。

例如,钙钛矿氧化物在催化有机废气处理、水处理和能源转化等方面表现出色。

4. 钙钛矿在电子器件中的应用除了光电和催化领域,钙钛矿材料还在电子器件中展现出潜力。

例如,钙钛矿薄膜晶体管、存储器件等在柔性电子器件中有着广泛应用前景。

其优异的载流子迁移率和可调控性使其成为下一代电子器件材料的候选。

5. 钙钛矿结构研究的最新进展随着材料科学领域的不断发展,对钙钛矿结构进行深入研究取得了许多重要进展。

例如,通过调控合成条件和掺杂等手段,实现了对钙钛矿材料性能的精准调控;利用先进表征技术揭示了其微观结构与性能之间的关系;开发了一系列新型功能化合物,并在光电、催化、电子器件等领域取得了重要应用。

综上所述,随着对材料科学中钙钛矿结构深入理解和不断创新,相信这一类功能材料将在未来更广泛地应用于能源、环境、信息等领域,并为人类社会带来更多福祉。

钙钛矿文献综述范文

钙钛矿文献综述范文

钙钛矿文献综述范文钙钛矿是一种具有广泛应用潜力的材料,其特殊的物理和化学性质使得其在光电子学和能源领域得到了广泛的研究和关注。

本文将对钙钛矿材料的基本性质、制备方法和应用领域进行综述。

钙钛矿材料是一类化学式为ABX3的晶体材料,其中A为有机或无机阳离子,B为钙钛矿结构的正价金属离子,X为阴离子。

钙钛矿具有较高的光吸收系数、载流子扩散长度和较窄的能带间隙,使其在光电子学领域中具备了潜在的应用价值。

同时,钙钛矿的光电转换效率高达20%以上,因此也成为太阳能电池领域的研究热点之一钙钛矿材料的制备方法多种多样,包括溶液法、气相沉积法、蒸发法等。

其中,溶液法制备钙钛矿材料是目前最常用的方法之一、溶液法可以通过简单的化学反应来合成纯度高、晶体质量好的钙钛矿材料,并且可以通过调控反应条件和添加适量的掺杂元素来调节其光电性能。

钙钛矿材料在光电子学领域有广泛的应用。

首先,在太阳能电池领域,钙钛矿材料可以作为光电转换材料,将光能转化为电能。

由于其较高的光电转化效率和低成本制备方法,使得钙钛矿太阳能电池成为一种有潜力的替代能源技术。

其次,在光催化领域,钙钛矿材料也可以作为光催化剂,利用阳光将有害物质转化为无害物质。

此外,钙钛矿材料还可以用于光电子器件、光传感器和激光器等光学器件的制备。

尽管钙钛矿材料在光电子学领域有广泛的应用潜力,但是其独特的物理和化学性质也带来了一些挑战。

首先,钙钛矿材料对湿度和温度较为敏感,容易发生表面和晶体结构的变化,从而影响其光电转化效率。

其次,钙钛矿材料在制备过程中存在较高的能源消耗和环境污染问题,需要进一步改进制备方法来降低能源消耗和环境影响。

综上所述,钙钛矿材料具有良好的光电特性和广泛的应用潜力,在光电子学和能源领域有着广泛的研究和应用前景。

未来的研究应该集中在钙钛矿材料的稳定性、制备方法和应用领域上,以探索更高效、更可持续的钙钛矿材料,并促进其在实际应用中的推广和商业化。

钙钛矿材料的光催化性能研究

钙钛矿材料的光催化性能研究

钙钛矿材料的光催化性能研究钙钛矿材料作为一类重要的功能材料,近年来在光催化领域引起了广泛的关注和研究。

它具有优异的光电性能和催化性能,可以将光能转化为化学能,并在光照条件下催化各种化学反应。

本文将探讨钙钛矿材料的光催化性能研究进展,重点关注其在环境净化和能源转换方面的应用。

首先,我们来了解一下什么是钙钛矿材料。

钙钛矿,又称钙钛矿晶体,是指一类具有特定晶体结构的化合物,一般以ABX3的通式表示,其中A和B可以是不同的金属离子,X是阴离子。

钙钛矿材料的晶格结构中包含着钙离子(Ca2+)和钛离子(Ti4+),它们之间以及与其它元素之间的协同作用赋予了钙钛矿材料独特的性质。

在光催化领域,钙钛矿材料被广泛研究和应用。

它们具有优异的光催化活性和光稳定性,能够利用太阳光等可见光区域的光能进行光催化反应。

尤其是对光催化水分解和光催化二氧化碳还原等能源转换反应具有重要意义。

通过调控钙钛矿材料的结构和成分,可以实现对其光吸收和电子传输性质的调节,从而提高其光催化活性和效率。

近年来,研究人员通过优化材料合成方法和结构设计策略,开发了多种高效的钙钛矿光催化材料。

例如,将过渡金属、稀土元素或半导体纳米颗粒掺杂到钙钛矿材料中,可以调节其带隙能级和能带边缘,增强其光吸收和光生载流子分离效果。

此外,将钙钛矿材料制备成二维或三维纳米结构,可以增加其比表面积和光吸收能力,进一步提高光催化活性。

在环境净化方面,钙钛矿材料具有应用潜力。

例如,将钙钛矿材料应用于水处理领域,可以实现高效的水中有机污染物降解和重金属离子去除。

通过光催化反应,钙钛矿材料能够将有机污染物氧化为无害的水和二氧化碳,并将重金属离子与催化剂表面发生络合作用,从而实现去除效果。

此外,钙钛矿材料还能够对空气中的有害气体进行分解和转化,净化室内和室外环境。

在能源转换方面,钙钛矿材料的光催化性能也显示出了巨大的潜力。

特别是钙钛矿太阳能电池的研究取得了重要进展。

通过在钙钛矿材料中引入不同离子的掺杂,可以优化其能带结构和光吸收能力,提高光电转化效率。

钙钛矿光催化降解废水的研究与应用

钙钛矿光催化降解废水的研究与应用

钙钛矿光催化降解废水的研究与应用随着城市化进程的加快和人类经济活动的不断扩大,各种工业生产带来的废液、废水、废气等污染物的排放量不断增加。

一些特别重要的污染物质如重金属等,不仅会直接危害人类健康,还极大的危害了我们生态环境的稳定和可持续发展。

近年来,化学科学家为解决这一问题,积极开展研究。

这其中,一种新型的钙钛矿光催化技术逐渐受到广泛的关注。

本文就来探究其研究与应用的发展现状。

一、钙钛矿光催化原理钙钛矿是指一类钙钛矿结构的物质,最常见的是钙钛矿二氧化钛,其中的二氧化钛是一种半导体材料(即电导率介于导体和绝缘体之间),其带隙(bandgap)为3.2电子伏特。

在光照条件下,半导体中的电子能被光激发到导带中,使之与电洞发生结合,形成电荷对(electron-hole pair) 相当于将电子从半导体的价带(valence band)发射到导带(condution band)中,这样在光照下,会产生形成一系列的一些化学反应。

然后,通过光催化过程中的光吸收、高度反应活性的电子和空穴生成以及电子和空穴在半导体表面的反应,将废水中的有机废弃物氧化成更小的分子,效果显著。

二、钙钛矿光催化的优点与传统的废水处理方法相比,钙钛矿光催化具备以下优点:首先,钙钛矿光催化是一种“绿色环保”的技术,处理废水时不会产生有害废物,不会对环境造成二次污染。

其次,钙钛矿光催化可以高效地降解污染物,不仅具有高效、可控、催化剂自修复,三重效应的特点,而且获得了很好的控制性能,可根据不同需求加入不同的掺杂剂或改变催化剂粒子大小和形状等物理化学性质以提高其降解性能。

此外,钙钛矿光催化用于废水处理的成本也相对较低,因为钙钛矿材料本身就存在丰富,而且半导体材料的生产技术也相对成熟,此外,它也没有任何副产品的生成,使用寿命长等。

三、钙钛矿光催化的研究进展近年来,随着化学研究的发展,钙钛矿光催化的基础理论和实际操作在国内外都得到了广泛的关注和深入的研究。

钙钛矿应用场景

钙钛矿应用场景

钙钛矿应用场景
钙钛矿是一种具有优异光电性能和热稳定性的新型材料,具有广泛的应用场景。

以下是钙钛矿的几个主要应用场景:
1. 光电领域:钙钛矿具有优异的光电转换效率,可用于太阳能电池、光电转换器件等光伏应用。

其高吸光度和较高的载流子迁移率使其成为一种理想的太阳能材料。

2. 发光材料:钙钛矿可以作为荧光粉、LED器件等发光材料,具有高亮度、宽广泛的发光光谱和长寿命等优点。

这些应用可以在照明、显示器件、生物标记等领域发挥重要作用。

3. 光催化材料:钙钛矿在光催化反应中具有卓越的催化性能,可用于水分解产氢、有机废水处理、空气净化等环境保护领域。

其高电子传导率和光吸收能力使其能够高效利用阳光能量进行催化反应。

4. 光敏材料:钙钛矿具有良好的光感应性能,可用于光电探测器、光传感器等光敏元件。

这些应用可以广泛应用于通信、安全监控、医疗仪器等领域。

总之,钙钛矿的优异性能使其在光电子学、能源、环境、显示器件等多个领域具有潜在的广泛应用前景。

钙钛矿应用场景

钙钛矿应用场景

钙钛矿应用场景钙钛矿,也被称为钙钛矿太阳能电池,是一种新型高效能源材料。

它具有优异的光电转换效率,广泛应用于太阳能电池、光电器件、光催化、光化学电池等领域。

本文将详细介绍钙钛矿的应用场景。

一、太阳能电池太阳能电池是目前最常见和广泛应用钙钛矿材料的领域。

由于钙钛矿具有较高的光吸收系数和优异的电荷传输性能,能够有效地将太阳能转化为电能。

而且,它具有较低的制造成本和较高的光电转换效率,使得钙钛矿太阳能电池成为一种有希望替代传统硅太阳能电池的新型能源技术。

二、光电器件除了太阳能电池,钙钛矿还广泛应用于各种光电器件中。

例如,在显示技术领域,钙钛矿发光二极管具有发光效率高、寿命长、颜色纯净等优点,可以用于制造高品质、大尺寸的显示屏幕。

此外,钙钛矿薄膜晶体管也被应用于柔性显示器件领域,具有优异的电荷迁移性能和较高的电子迁移率。

三、光催化钙钛矿在光催化领域的应用也备受关注。

它可以将光能转化为化学能,用于催化各种化学反应,如水分解产氢、二氧化碳还原、有机废水处理等。

尤其是在光催化水分解中,钙钛矿具有良好的可见光吸收能力和光生载体传输性能,使得其对水分解反应具有较高的效率和稳定性。

四、光化学电池钙钛矿还可以应用于光化学电池领域。

光化学电池是一种将光能转化为化学能并储存的装置,其中钙钛矿被用作感光剂,能够吸收光能并促进光生电子-空穴对的产生。

这些电子-空穴对可被用于催化还原或氧化反应,从而实现电能的转换和储存。

以上是钙钛矿应用的主要场景。

随着对可再生能源需求的增加,钙钛矿作为一种具有巨大潜力的新兴材料,正在逐渐应用于更多领域。

然而,目前还存在一些挑战,如稳定性、材料制备复杂性等,需要进一步的研究和改进。

相信随着科学技术的不断发展和进步,钙钛矿的应用前景将会更加广阔。

钙钛矿型光催化材料的应用现状及进展

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。

giwaxs在钙钛矿中的应用

giwaxs在钙钛矿中的应用

一、概述钙钛矿是一种具有巨大应用潜力的新型半导体材料,具有优异的光电性能和热稳定性,因此在光伏电池、光电器件和光催化领域具有广泛的应用前景。

其中,giwaxs(广义逆问题小角散射)作为一种结构表征技术,在钙钛矿材料的研究中发挥着重要的作用。

二、giwaxs技术的原理giwaxs是指在非晶体材料中,通过控制激光束等发射线照射样品,然后用探测器记录散射光,通过计算机算法解析出材料的结构信息的一种高级结构表征技术。

在钙钛矿材料研究中,通过giwaxs技术可以获取到钙钛矿材料的晶体结构、晶粒尺寸、晶格畸变等重要信息,从而帮助研究人员深入了解材料的性能与结构之间的关系。

三、giwaxs在钙钛矿光伏电池中的应用1.提高光电转换效率giwaxs技术可以帮助研究人员了解钙钛矿薄膜的结晶性和晶格畸变程度,从而针对性地优化材料的生长工艺和制备工艺,提高钙钛矿光伏电池的光电转换效率。

2.研究材料的稳定性通过giwaxs技术可以监测钙钛矿材料在光照和热环境下的晶体结构变化,帮助研究人员评估材料的稳定性,为钙钛矿光伏电池的长期稳定性提供重要参考。

四、giwaxs在钙钛矿光电器件中的应用1.优化器件结构利用giwaxs技术可以直观地观察到钙钛矿器件中的晶体结构和晶粒分布情况,帮助研究人员优化器件的结构设计,提高器件的性能和稳定性。

2.研究器件的性能通过giwaxs技术可以详细地表征钙钛矿器件中的晶体结构和电子结构,帮助研究人员深入了解器件的性能特点,为进一步提升器件性能提供科学依据。

五、giwaxs在钙钛矿光催化领域的应用1.研究光催化反应机理通过giwaxs技术可以实时监测钙钛矿光催化材料中的晶体结构变化和电子结构变化,帮助研究人员深入了解光催化反应的机理,为设计高效的光催化材料提供理论支撑。

2.优化光催化材料利用giwaxs技术可以精确地表征钙钛矿光催化材料的晶体结构和表面结构,帮助研究人员设计和优化高效的光催化材料。

钙钛矿结构及相关功能材料

钙钛矿结构及相关功能材料

钙钛矿结构及相关功能材料1. 引言钙钛矿是一类特殊的晶体结构,具有广泛的应用前景和研究价值。

钙钛矿结构的重要性主要体现在其独特的物理、化学和电学性质上。

本文将介绍钙钛矿结构的基本特征、相关功能材料的制备方法以及其在能源、光电子和催化等领域的应用。

2. 钙钛矿结构的基本特征钙钛矿结构是一种典型的ABX3型结构,其中A、B和X分别代表阳离子、阳离子和阴离子。

该结构是由A阳离子组成的立方最密堆积结构,B阳离子和X阴离子占据随机分布的氧化物八面体中的位置。

钙钛矿结构具有以下几个基本特征:•对称性:钙钛矿结构属于立方晶系,空间群通常为Pm-3m。

•阴离子配位方式:X阴离子以八面体配位方式与B阳离子相连。

•离子半径比:钙钛矿结构中,通常要求A 阳离子半径小于B阳离子半径且A离子与八面体中心的距离不能大于氧离子半径。

•构型:钙钛矿结构中的A和B阳离子可存在不同的取代位点,从而形成不同的构型。

3. 钙钛矿结构相关功能材料的制备方法钙钛矿结构相关功能材料广泛应用于能源、光电子和催化等领域。

钙钛矿结构的制备可以通过以下几种方法实现:3.1 水热合成法水热合成是一种常用的制备钙钛矿结构材料的方法。

该方法通常在高温高压的水溶液体系下进行,通过调节反应条件和反应物的配比来控制产物的结构和形貌。

水热合成法制备的钙钛矿结构材料具有晶体质量好、尺寸均一的特点。

3.2 溶剂热法溶剂热法是一种通过溶剂中的热效应来促进反应的方法。

该方法通常将反应物溶解在有机溶剂中,然后在高温下进行反应。

溶剂热法制备的钙钛矿结构材料具有高晶化度和尺寸可控性。

3.3 气相沉积法气相沉积法是一种通过在气相中沉积原子或分子来制备薄膜材料的方法。

该方法通常通过化学气相沉积或物理气相沉积来制备钙钛矿结构的薄膜材料。

气相沉积法制备的钙钛矿结构材料具有较好的薄膜质量和厚度可控性。

4. 钙钛矿结构相关功能材料的应用钙钛矿结构材料由于其独特的物理和化学性质,在能源、光电子和催化等领域有广泛的应用。

钙钛矿型催化剂 -回复

钙钛矿型催化剂 -回复

钙钛矿型催化剂是一类基于钙钛矿结构的材料,具有优异的催化活性和选择性,在许多化学反应和能源转换过程中发挥重要作用。

以下是钙钛矿型催化剂的一些特点和应用:
结构特点:钙钛矿是一种具有ABX3结构的化合物,其中A位是大离子(如钙离子),B位是过渡金属离子,X位是氧离子。

这种结构具有良好的稳定性和晶格匹配性,为催化反应提供了良好的基础。

高催化活性:钙钛矿型催化剂具有丰富的表面活性位点和调控的电子结构,使其具有高催化活性。

它们可以在低温下促进氧化、还原、催化裂解、合成和催化转化等多种反应。

多功能性:由于钙钛矿结构的可调控性,钙钛矿型催化剂可以通过调整组成和掺杂,实现多功能催化。

例如,通过掺杂过渡金属或其他原子,可以调节电子结构和催化活性,增强催化剂在特定反应中的选择性和效率。

应用领域:钙钛矿型催化剂在能源转换、环境保护和有机合成等领域具有广泛应用。

例如,它们可以用于催化转化二氧化碳为燃料或化学品、催化氧还原反应、催化水分解产氢、催化有机合成反应等。

催化机理:钙钛矿型催化剂的催化机理复杂,涉及表面吸附、活化、反应中间体形成等多个步骤。

研究钙钛矿型催化剂的催化机理有助于深入理解其催化性能和优化设计。

需要指出的是,钙钛矿型催化剂的具体性能和应用取决于其组成、结构和制备方法等因素。

针对不同的催化反应,需要对钙钛矿型催化剂进行具体的调控和设计,以实现最佳的催化效果。

钙钛矿半导体材料的应用(一)

钙钛矿半导体材料的应用(一)

钙钛矿半导体材料的应用(一)钙钛矿半导体材料的应用钙钛矿半导体材料(Perovskite Semiconductor Materials)是一类具有钙钛矿结构的材料,具有优异的光电性能。

由于其独特的物理和化学性质,钙钛矿材料在各个领域具有广泛的应用。

下面将详细介绍钙钛矿半导体材料在几个具体领域的应用。

太阳能电池钙钛矿半导体材料在太阳能电池领域具有巨大的潜力。

相比传统硅基太阳能电池,钙钛矿太阳能电池具有更高的光电转换效率和更低的制造成本。

钙钛矿材料在吸收光能方面具有出色的性能,其在可见光和红外光范围内均能够高效转化为电能。

此外,钙钛矿材料制备工艺简单,可以实现大面积制备,为大规模生产太阳能电池提供了可能性。

光电探测器钙钛矿半导体材料在光电探测器领域也有广泛应用。

由于其高光电转换效率和宽波长范围响应特性,钙钛矿材料在光电探测器中可以实现高灵敏度和快速响应。

这使得钙钛矿材料在无线通信、图像传感和光学测量等领域的应用具有重要意义。

光催化剂钙钛矿半导体材料在光催化剂领域也有广泛的应用前景。

钙钛矿材料具有带隙能量适中、电子迁移性能优良的特点,可用于光催化水分解产氢、光催化有机合成等领域。

通过改变钙钛矿材料的成分和结构,可以调节其光催化性能,实现高效能的光催化反应。

发光器件钙钛矿半导体材料在发光器件领域也具有广泛的应用潜力。

由于钙钛矿材料具有宽波长范围的发射特性和高发光效率,可用于制造高亮度的LED灯、光电显示器和激光器等。

此外,钙钛矿材料的发光颜色可以通过改变其化学组成和结构进行调控,使其适用于多种应用场景。

电子器件钙钛矿半导体材料在电子器件领域也有一系列的应用。

由于其良好的电子传导性能和优异的载流子迁移特性,钙钛矿材料可用于制造高性能的场效应晶体管(FET)、原子层沉积薄膜晶体管(ALD TFT)等器件。

这些器件在电子产品中起着重要作用,如平板电视、智能手机等。

以上列举了一些钙钛矿半导体材料的应用,并对其进行了详细的介绍。

钙钛矿型LaFeO_(3)在光催化领域的应用进展

钙钛矿型LaFeO_(3)在光催化领域的应用进展

钙钛矿型LaFeO_(3)在光催化领域的应用进展
张霞;张灏昱;张晗;彭利满;黄姝姝
【期刊名称】《印染》
【年(卷),期】2024(50)5
【摘要】光催化技术具有能耗低、反应条件温和、操作方便的优点,已广泛应用在各个领域,对缓解能源危机和环境污染方面显示出巨大的潜力。

在不同的纳米材料中,钙钛矿型LaFeO(3 LFO)由于具有丰富的高稳定性组成和结构灵活性、高电催化活性、高效的阳光吸收、可调的带隙和带边,得到了广泛的研究。

综述了钙钛矿化合物LFO材料在光催化领域的一些研究进展,如有机污染物降解、光解水制氢、二氧化碳还原、抗菌以及空气净化等。

同时,对钙钛矿型LFO复合材料光催化剂的前景进行了展望。

【总页数】7页(P96-101)
【作者】张霞;张灏昱;张晗;彭利满;黄姝姝
【作者单位】内蒙古工业大学轻工与纺织学院;内蒙古大学交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS199;O643.36;O644.1
【相关文献】
1.A2BO4类钙钛矿型复合氧化物在催化领域的应用研究进展
2.钙钛矿型光催化剂的制备及应用研究进展
3.ABO_(3)型钙钛矿光催化剂制备、改性及应用研究进展
4.
钙钛矿型光催化剂的制备及脱除典型气态污染物的研究进展5.钙钛矿型LaFeO_(3)载氧体生物质化学链气化热力学分析及实验研究
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

热释电催化 bifeo3

热释电催化 bifeo3

热释电催化 bifeo3热释电催化材料是一类具有热释电效应和催化活性的材料,其中钡铁氧化物(BiFeO3)是一种被广泛研究的热释电催化材料。

本文将从BiFeO3的结构、热释电效应和催化活性等方面进行介绍,以期对读者对该材料有更深入的了解。

我们来了解一下BiFeO3的结构。

BiFeO3是一种钙钛矿结构的材料,具有六方晶系。

其晶胞中的铁离子(Fe3+)和铋离子(Bi3+)以及氧离子(O2-)按一定的顺序排列,形成了稳定的结构。

这种结构使得BiFeO3具有优良的热释电和催化性能。

BiFeO3的热释电效应是指在温度变化下产生的电荷分离现象。

当温度发生变化时,BiFeO3晶格中的离子会发生位移,导致正负电荷的不平衡,从而产生电场。

这个电场可以使材料产生电荷分离,从而产生电流。

这种热释电效应使得BiFeO3在能量转换和传感器等领域具有潜在的应用价值。

BiFeO3还具有良好的催化活性。

研究表明,BiFeO3可以作为一种高效的催化剂用于多种催化反应中。

例如,BiFeO3可以催化水分子的分解产生氧气和氢气,从而实现水的光解制氢。

此外,BiFeO3还可以催化有机物的降解、CO2的还原以及电化学反应等。

这些催化活性使得BiFeO3在环境保护和能源领域具有广泛的应用前景。

为了实现更高的催化性能,研究人员还通过掺杂、复合等方法对BiFeO3进行了改性。

例如,通过掺杂其他金属离子,可以调控BiFeO3的电子结构,提高其催化活性。

同时,将BiFeO3与其他催化剂进行复合,可以形成协同效应,进一步提升催化性能。

这些改性方法的研究为BiFeO3的应用拓展提供了新的途径。

总结起来,BiFeO3作为热释电催化材料,具有独特的结构、热释电效应和催化活性。

其热释电效应使其在能量转换和传感器等领域具有潜在的应用价值,而其催化活性则使其在环境保护和能源领域具有广泛的应用前景。

研究人员通过改性方法对BiFeO3进行了改进,进一步提高了其催化性能。

钙钛矿半导体材料的应用

钙钛矿半导体材料的应用

钙钛矿半导体材料的应用
钙钛矿半导体材料是一类具有特殊结构和优异性能的材料,由钙钛矿晶体结构组成。

它们在光电子学、光伏领域以及其他电子器件中具有广泛的应用前景。

1. 光伏领域:钙钛矿半导体材料被广泛应用于太阳能电池领域。

由于其高吸收系数、长寿命和较低的制造成本,它们可以作为高效的太阳能电池材料。

尤其是有机-无机混合钙钛矿太阳能电池,在转换效率方面取得了显著突破。

2. 光电器件:由于其优异的光学和电学性质,钙钛矿半导体材料在光电器件中具有广泛应用潜力。

例如,它们可用于制备高性能的LED(发光二极管),提供更高亮度和更宽的色彩范围;也可用于制备激光器、显示器等。

3. 光催化:部分钙钛矿半导体材料对光敏反应非常敏感,因此在光催化领域具有潜在应用。

它们可以用于水分解产生氢气、光催化降解有机污染物、二氧化碳还原等环境保护和能源转换方面。

4. 其他电子器件:钙钛矿半导体材料还可应用于其他电子器件,如传感器、场效应晶体管(FET)等。

这些材料具有良好的载流子传输性能和高迁移率,使其在电子学领域中表现出色。

需要注意的是,尽管钙钛矿半导体材料在许多领域中显示出巨大的潜力,但其稳定性和制备工艺仍然是需要进一步研究和改进的问题。

此外,由于其中一些材料含有有毒元素,
对于环境友好性也需要进行更深入的评估和探索。

钙钛矿结构及相关功能材料

钙钛矿结构及相关功能材料

钙钛矿结构及相关功能材料钙钛矿结构(perovskite structure)是一种具有ABX3化学式的晶体结构,其中A占据正方体坐标,B占据八面体坐标,而X则位于它们之间的隙间。

这种结构在自然界中不常见,但具有非常丰富的物理和化学性质,因此成为研究的热点之一、钙钛矿结构材料因其独特的光电性能而备受关注,并广泛应用于太阳能电池、光电器件、催化剂等功能材料中。

首先,钙钛矿太阳能电池已经成为研究领域的热点之一、钙钛矿材料因其较高的光吸收系数、良好的载流子迁移率和较低的制备成本而成为新一代太阳能电池的候选材料。

通过调控钙钛矿结构中的A、B和X离子的组成和存在状态,可以调整材料的能带结构和光学性能,从而实现对电池效率的提高。

例如,将有机阳离子引入到钙钛矿结构中,可以提高光电转化效率。

此外,还可以通过掺杂、表面修饰和界面工程等手段进一步优化光电器件的性能。

其次,钙钛矿材料在光电器件领域中具有广泛的应用。

由于其较高的光吸收系数和优异的载流子迁移性能,钙钛矿材料被广泛应用于光电传感器、光探测器和光电调制器等器件中。

此外,钙钛矿材料还可以在光催化和水分解领域中发挥重要作用。

由于其良好的光催化性能和较高的光吸收能力,钙钛矿材料可以作为催化剂用于可见光催化反应,例如水分解制氢和有机污染物的降解等。

钙钛矿材料还具有良好的电子输运性能和光学性质,因此在光电子器件中具有广泛的应用前景。

例如,在光电子逻辑门和集成电路领域,钙钛矿材料可作为场效应晶体管和光控晶体管的材料,以实现高速、低功耗的光电转换。

此外,由于其较高的载流子迁移率和较高的荧光量子效率,钙钛矿材料还可以应用于荧光显示、照明和显示器领域。

需要指出的是,尽管钙钛矿材料在太阳能电池、光电器件和催化剂领域具有巨大的应用潜力,但该类材料的稳定性和制备工艺仍然是不可忽视的问题。

当前,研究人员正在通过掺杂、界面修饰和结构优化等方法解决这些问题,并不断提高材料的稳定性和可靠性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

钙钛矿结构材料在催化方面的应用简述摘要:钛矿是地球上最多的矿物,经过定向合成的特殊钙钛矿类型材料,对很多污染物具有很好的催化降解效果。

本文结合国内外研究研究成果,对钙钛矿的结构、制备方法、催化方面的应用以及目前的研究热点进行概述,以期对相关的研究工作进行指导。

关键字:钙钛矿、合成方法、催化反应ABSTRACT:The titanium ore is most abundant on the earth. The special perovskite material stereospecific synthesized has good effect on the catalytic decomposition of many contaminants. This paper analyzed both domestic an foreign achievements, overviewed the structure of perovskite, the preparation methods, the application on the catalysis and the main focus of current research. To expect to be helpful for the relative research.KEY WORDS:the perovskite/preparation methods/catalytic reaction1.钙钛矿的结构钙钛矿是以俄罗斯地质学Preosvik的名子命名的,其结构通常有简单钙钛矿结构、双钙钛矿结构和层状钙钛矿结构。

简单钙钛矿化合物的化学通式是ABX3,其中X通常为半径较小的O2+或F-,双钙钛矿结构( Double-Perovskite) 具有A2B2X6组成通式,层状钙钛矿结构组成较复杂, 研究较多的是具有通式A3B2O7以及具有超导性质的YBa2Cu3O7和三方层状钙钛La2Ca2MnO7等。

目前, 研究最多的是组成为ABX3的钙钛矿结构类型化合物。

组成为ABO3的钙钛矿结构类型化合物, 所属晶系主要有正交、立方、菱方、四方、单斜和三斜晶系.,A位离子通常是稀土或者碱土具有较大离子半径的金属元素,它与12个氧配位,形成最密立方堆积,主要起稳定钙钛矿结构的作用;B位一般为离子半径较小的元素(一般为过渡金属元素,如Mn、Co、Fe等),它与6个氧配位,占据立方密堆积中的八面体中心,由于其价态的多变性使其通常成为决定钙钛矿结构类型材料很多性质的主要组成部分。

与简单氧化物相比,钙钛矿结构可以使一些元素以非正常价态存在,具有非化学计量比的氧,或使活性金属以混合价态存在,使固体呈现某些特殊性质。

由于固体的性质与其催化活性密切相关,钙钛矿结构的特殊性使其在催化方面得到广泛应用[1]。

2.钙钛矿的制备方法材料的性质在很大程度上依赖于材料的制备方法。

钙钛矿结构类型化合物的制备方法主要有传统的高温固相法( 陶瓷工艺方法) 、溶胶-凝胶法、水热合成法、高能球磨法和沉淀法,此外还有气相沉积法、超临界干燥法、微乳法及自蔓延高温燃烧合成法等。

1)高温固相法这是目前用的最多的一种方法,一般采用金属氧化物、碳酸盐或草酸盐等反应前驱物,反应起始物经过充分混合、煅烧,合成温度通常需要1000~1200℃[2]。

高温固相法常用于合成多晶或晶粒较大的、烧结性较好的固体材料,产品的纯度较低,粒度分布不够均匀,适用于对材料纯度等要求不太高而且需求量较大的材料的制备.。

2)溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法( Sol-Gel Process) 是化合物在水或低碳醇溶剂中经溶液、溶胶、凝胶而固化,再经热处理制备氧化物、复合氧化物和许多固体物质的方法。

溶胶-凝胶法中反应前驱体通常为金属无机盐和金属有机盐类,如金属硝酸盐、金属氯化物及金属氧氯化物、金属醇盐、金属醋酸盐、金属草酸盐。

溶胶-凝胶法中多以柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸、硬脂酸等配位性较强的有机酸配体为主。

该方法可以用来制备几乎任何组分的六角晶系的型钙钛矿结构的晶体材料,能够保证严格控制化学计量比,易实现高纯化,原料容易获得,工艺简单,反应周期短,反应温度、烧结温度低,产物粒径小,分布均匀。

由于凝胶中含有大量的液相或气孔, 在热处理过程中不易使颗粒团聚, 得到的产物分散性好。

此法存在缺点是处理过程收缩量大,残留小孔,成本高和干燥时开裂。

3)水热合成法水热合成法( hydrothermal synthesis) 是材料在高温高压封闭体系的水溶液(或蒸气等流体) 中合成, 再经分离和后处理而得到所需材料。

水热反应的特点是影响因素较多,如温度、压力、时间、浓度、酸碱度、物料种类、配比、填充度、填料顺序以及反应釜的性能等均对水热合成反应有影响。

按研究对象和目的不同,水热法可分为单晶培育、水热合成、水热反应、水热热处理、氧化反应、沉淀反应、水热烧结及水热热压反应等。

利用水热法可对材料的晶化度、粒度和形貌进行控制合成,以制备超细、无团聚或少团聚的材料,以及生长单晶球形核壳材料等钙钛矿材料,但不适用于对水敏感的初始材料的制备。

4)高能球磨法高能球磨法(HEM法)是利用球磨机的转动或振动使介质对粉体进行强烈的撞击、研磨和搅拌, 把粉体粉碎成纳米级粒子,利用其高速旋转时所产生的能量使固体物质粒子间发生化学反应。

球磨原料一般选择微米级的粉体或小尺寸、条带状碎片。

在HEM机的粉磨过程中,需要合理选择研磨介质(不锈钢球、玛瑙球、碳化钨球、刚玉球、氧化锆球、聚氨酯球等)并控制球料比、研磨时间和合适的入料粒度。

高能球磨法和传统高温固相法都是以固态物质为反应物,但高能球磨法不需高温烧结就可获得钙钛矿结构的多种复合氧化物,因此大大提高了产品的分散度,是获得高分散体系的最有效方法之一。

5)沉淀法沉淀法是通过化学反应生成的沉淀物,再经过滤、洗涤、干燥及加热分解,制备物质粉末的方法。

制备钙钛矿结构类型复合氧化物,可以采用共沉淀法和均相沉淀法。

采用的沉淀剂有草酸或草酸盐、碳酸盐、氢氧化物、氨水以及通过水解等反应产生沉淀剂的试剂等。

沉淀法简单易行、经济,适合于需求量较大的粉体产物的制备。

3.钙钛矿材料在催化方面的应用研究由于钙钛矿材料特殊的结构,使它在高温催化及光催化方面具有潜在的应用前景,目前国内外对钙钛矿结构类型材料的研究主要集中在对材料结构方面,对于在催化方面的应用研究相对较少,主要有:对NO的催化分解:Teraoka等研究报道了钙钛矿型氧化物La0.8Sr0.2CoO3在800℃时,可以催化NO直接分解为N2,产率达40%[3]。

Iwakuni等报道了Ba0.8La0.2Mn0.8Mg0.2O3钙钛矿催化剂上,5%O2存在的情况下,850℃时N2的产率可以达到40%[4]。

对低碳有机物的催化燃烧:对甲烷的催化燃烧活性的研究表明,在ABO3型催化剂中,A位离子通常为稀土或碱土金属元素,B位离子通产个为Mn、Co、Fe,将Sr引入A位,形成的La1-x Sr x MO3(0<x<0.4)催化剂具有很高的甲烷催化燃烧活性;Arai H等人在研究温度对LaNiO3钙钛矿结构特征、催化活性的影响时得到,在600℃左右温度下得到的产物对C3H6和CO的催化燃烧具有很高的活性,能较大程度的降低C3H6和CO的起燃温度[5]。

对温室气体N2O的催化降解:研究表明,如果固定A位元素为La,B位元素为第四周期元素(Cr——>Cu),其对N2O的催化分解呈以Co为峰顶的单峰模式,如果固定B位元素,A位元素选择稀土金属元素(La/Nd/Sm/Gd),在催化剂上N2O分解反应的活化能依次为GdMO3>SmMO3>NdMO3>LaMO3[6]。

对废水中酚类污染物的光催化降解:钙钛矿催化剂处理含酚废水,具有反应迅速、反应条件温和、无二次污染等优点而倍受人们的青睐。

吴跃辉等人采用氨基乙酸法制备催化剂钙钛矿锰氧化物(La0.9Ce0.1MnO3),在最佳的控制条件下(pH 值为6.5左右,反应时间40min)对间苯二酚的降解率可达65%左右[7]。

张龙飞采用固相法制备出La0.9Ce0.1MnO3催化剂,并对它对间苯二酚的催化降解活性进行了研究,在适宜条件下该方法制得的产品对间苯二酚的降解率达到50%左右[8]。

4.钙钛矿型催化剂的研究方向作为一种重要的矿物质,天然钙钛矿资源并不多,但由于其特殊的结构,使其在物理、化工、污染治理等方面的应用越来越多,相关的研究也逐步深入。

单就催化方面的研究状况而言,主要有催化剂制备方法的改良和新的制备方法的开发,A位和B位元素的取代型钙钛矿的研究,钙钛矿催化剂的固化技术的开发等。

参考文献[1] 贺泓,李俊华等。

环境催化——原理及应用。

北京:科学出版社,2008[2] 孙尚梅,郑云先。

钙钛矿结构类型功能材料的制备方法概述[J]。

延边大学学报,2008,34:117-120[3] Teraoka Y HaradaT,Kagawa S.Reaction mechanism of directe decomposition of nitric oxide over Co- and Mn-based perovskite-type oxides[J].Chem.Soc.,Faraday Trans.,1998,94:1887-1891 [4] Iwakuni H ,Shinmyou Y ,Yano H,et al.Directe decomposition of NO into N2 andO2 on BaMnO3-based perovskite oxides .Appl.Catal.B,2007,74:299-306[5] Arai H,Yamada Y,Eguchi K,et al。

Catalytic combustion of methane over various peroskitetype oxides. Appl. Catal.,1986,26(1-2):265-276[6] Kapteijn F, Rodriguez-Mirasol J, Moulijn J A. Heterogeneous catalytic decomposition of nitrous oxide. Appl. Catal.B,1996,9:25-64[7] 吴跃辉,张龙飞,易勇等。

La0. 9Ce0. 1MnO3光催化降解含酚废水[J]。

环境污染与防治,2011,33(6):7-10[8] 张龙飞,吴跃辉,易勇。

La0.9Ce0.1MnO3的固相法制备及光催化性能研究[J]。

相关文档
最新文档