钙钛矿型复合氧化物LaFeO3和LaCoO3的光催化活性
文献综述-参考模板
文献综述LaFeO3的制备及其应用研究现状08092410 张三摘要：LaFeO3作为钙钛矿型复合氧化物，是一种具有独特物理性质和化学性质的新型材料，对LaFeO3的制备及其应用的研究具有重要意义。
本文主要综述了溶胶-凝胶法、低温熔盐法、共沉淀法、柠檬酸法、固-液界面法、固相反应法和燃烧法等制备LaFeO3的方法，概述了LaFeO3在光催化、汽车尾气处理、燃烧催化和复合固体推进剂等方面的应用。
关键词：钙钛矿、LaFeO3、光催化1. 引言随着工业技术的飞速发展，环境污染问题日益突出。
目前国内常用的有机物废水处理技术难以达到有效的治理。
大量研究表明，光催化氧化法去除水中有机污染物具有方法简单、氧化能力极强的特点。
最近10年来，半导体光催化剂在应用中得到了飞快的发展。
光催化降解有毒污染物质已成为比较热门的研究课题之一。
目前研究较多的是TiO2、WO3、ZnO等氧化物半导体材料，对钙钛矿型复合氧化物ABO3光催化活性的研究处于起步阶段[1]。
钙钛矿型氧化物是一类容易形成阳、阴离子缺陷的化合物，其丰富的氧缺陷，很容易活化吸附氧分子。
根据光催化原理，当催化剂处于溶液中时，在光的照射下激发出光致电子和光致空穴，使催化剂表面吸附氧、水等转化为高活性的·OH自由基，与表面有机物分子发生氧化还原反应，使有机物降解[2]。
具有典型ABO3型钙钛矿结构的具有LaFeO3此特性。
近年来，由于LaFeO3具有好的晶体结构、磁性、电导性、压电和电光性质，在固体电解液、固体燃料电池、发动机、电化学器件、传感器等领域得到应用[3]。
它的研究成为材料科学新的发展方向，但在光催化降解有机物方面研究较少。
2. LaFeO3的结构钙钛矿型（ABO3）复合氧化物是一种具有独特物理性和化学性质的新型无机非金属材料，其结构示意图如图1所示。
A位一般是稀土或碱土元素离子，B位为过渡元素离子，A位和B位皆可被半径相近的其他金属离子部分取代而保持其晶体结构基本不变。
钙钛矿型LaFe_1_x_Cu_xO_3的光催化活性研究
Vol.23高等学校化学学报 No.2 2002年2月 CHEM ICAL JOURNAL OF CHINES E U NIVERSITIES 283～286 钙钛矿型LaFe1-x Cu x O3的光催化活性研究傅希贤 杨秋华 桑丽霞(天津大学理学院,天津300072)摘要 用柠檬酸络合法制备了钙钛矿型LaF eO3及L aF e1-x Cu x O3化合物,测定了其对酸性红3B等水溶性染料的光催化降解活性.利用红外、紫外和光声光谱、正电子寿命谱及光电子能谱等技术分析了L aFeO3的光催化性能及掺杂对其活性的影响.结果表明,掺杂Cu2+可使L aF eO3的光催化活性明显提高.关键词 L aFe1-x Cu x O3;光催化降解活性;掺杂中图分类号 O643.36 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2002)02-0283-04多年来人们对钙钛矿型(ABO3)复合氧化物的结构、磁性、电导性和催化活性等进行了大量研究[1,2],但对其光催化性能的研究却少见报道.利用半导体材料光催化降解处理染料废水是近年来的研究热点之一[3～5].本文用柠檬酸络合法合成了LaFeO3,并对其进行适当掺杂,制备LaFe1-x Cu x O3,研究了LaFeO3的光催化活性和掺杂对LaFeO3光催化性能的影响.1 实验部分1.1 仪器和试剂450W自镇流荧光汞灯(天津市灯具厂);理学2038型X射线衍射仪(日本),BIOBADEX ALIB-VRFT S3000红外光谱仪(美国);HP-8453型紫外-可见光谱仪(美国惠普);OAS-400型光声光谱仪(英国);PH-1600ESCASYSTEM型X射线光电子能谱议[Mg K ,光电子能量1253.6eV,真空室真空度5.0×10-8Pa,以污染碳(C1s,E B:284.6eV)校正结合能值,美国];快-快符合型正电子寿命谱仪(EG&GORT EC公司),室温,源强为3.7×105Bq的22Na正电子源,拟合方差≤1.04.所用试剂均分析纯.商品水溶性染料为酸性红3B,弱酸性蓝2BR,活性翠蓝KGL和活性橙Ⅱ. 1.2 LaFeO3及LaFe1-x Cu x O3的制备及表征用柠檬酸络合法制备LaFeO3及掺杂的LaFeO3.将浓度、体积相同的铁和镧硝酸盐溶液混合,并按x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06和0.07掺入硝酸铜溶液中,加入过量柠檬酸溶液,混合均匀,于红外灯下烘成溶胶,于95℃,79～80Pa干燥6～8h,于400℃预烧后再于700℃烧结.用X射线衍射测定LaFeO3及LaFe1-x Cu x O3的晶体结构;用光声光谱测其光响应范围;用正电子寿命谱测其缺陷结构;用光电子能谱测其表面氧种.1.3 染料的光催化降解脱色将盛有100mg LaFeO3及掺杂的LaFeO3置于装有50.00mL(10mg/L)水溶性染料溶液的锥形瓶中,在转速均为180r/m in的振荡器上,于450W荧光汞灯下( ≥410nm;与光源相距25cm;辐照度405W/m2)光照2h,静置沉降后离心分离,取上层清液,在染料的最大吸收波长处测其光密度A,染料溶液的脱色率D=(A0-A)/A0×100%,其中A和A0分别为光照前后染料溶液的光密度.2 结果与讨论2.1 LaFe1-x C u x O3的结构表征LaFeO3为钙钛矿型复合氧化物,由于Cu2+的半径与Fe3+半径相近(分别为0.073和0.065nm),收稿日期:2001-02-27.基金项目:国家自然科学基金(批准号:59772019)资助.联系人简介:傅希贤(1943年生),女,教授,主要从事光催化材料的研究.E-mail:chem@因此掺杂Cu 2+后应制得LaFe 1-x Cu x O 3复合氧化物.对制备的LaFeO 3及LaFe 0.95Cu 0.05O 3进行X 射线衍射分析,所得晶格参数与标准卡(卡号:37-1493)理论值对照,几乎完全吻合.表1仅列出由LaFeO 3及最佳掺杂比(x =0.05)和最大掺杂比(x =0.09)的XRD 图所得晶格参数d 值与相应的晶面.实验证明,制备的LaFe 1-x Cu x O 3均是完好的钙钛矿型结构,掺杂原子Cu 2+进入了LaFeO 3晶格结点位置.Tabl e 1 The theoretical and experimental val ues of crystal lattice parameters of catalystsSampled /nmCrystal surface(hkl )(101)(121)(220)(202)(240)(242)(204)(244)LaFeO 3(Cal.) 3.930 2.779 2.270 1.965 1.604 1.389 1.242 1.050LaFeO 3(Expt.)3.929 2.766 2.264 1.957 1.602 1.385 1.241 1.049LaFe 0.95Cu 0.05O 3(Expt.) 3.926 2.776 2.266 1.964 1.599 1.389 1.241 1.050LaFe 0.91Cu 0.09O 3(Expt.)3.8772.7572.2521.9491.5971.3851.2371.0482.2 LaFe 1-x C u x O 3的光催化活性为确定Cu 2+的最佳掺杂比例,测定了LaFe 1-x Cu x O 3催化剂存在下酸性红3B 染料的光催化降解脱色率得出掺杂比例为5%时,LaFe 0.95Cu 0.05O 3的光催化活性最高.以LaFe 0.95Cu 0.05O 3为催化剂光催化降解不同结构染料,其实验结果列于表2.由表2可知,尽管染料的结构不同,降解难易不一,但各种染料在LaFe 0.95Cu 0.05O 3体系中的光催化降解脱色率均高于LaFeO 3,即掺杂后的LaFeO 3光催化活性明显提高.从酸性红3B 染料原液和反应后催化剂的红外光谱分析可知,反应后催化剂上无染料吸附.对酸性红3B 原液和经光催化反应后完全脱色的溶液进行紫外光谱分析得知,染料脱色后其吸收峰消失,即在催化剂作用下染料确实发生了降解.经对光催化反应前后酸性红3B 染料溶液的COD 值和SO 2-4含量测定发现,光照前染料溶液的COD 值为688.2mg /L,未测到SO 2-4;光照后测得COD 值为6.1mg /L,SO 2-4为3.69m g/L,可知COD 去除率达99%,染料中磺酸基转化率达到100%,由此进一步证明染料分子已降解为无机小分子.Table 2 The decol orizing ratio (%)of various dyes in the systems of LaFeO 3and LaFe 0.95C u 0.05O 3Sample Supramine red 3BNylom i n e blue 2BRCibacron brilli ant bule KGLProcion brilliant or ange ⅡLaFeO 362.222.097.017.3LaFe 0.95Cu 0.05O 397.485.397.956.82.3 染料脱色与光照时间的关系 Fig .1 The decolcorizing ratio (D )of supraminred 3B versus irradiation图1为酸性红3B 溶液的脱色率与光照时间的关系.图1曲线a 表示无催化剂存在时,染料分子虽经光照,但不分解,表明其光稳定性较好;曲线b 表示染料在LaFe 0.95Cu 0.05O 3悬浮体系中不受光照的实验结果,脱色率在短时间内很快增大,之后随时间延长脱色率不再增加,说明染料的脱色为催化剂颗粒对染料分子吸附所致;曲线c 表示在LaFe 0.95Cu 0.05O 3存在时,光照加快了染料的降解反应,光照20min 脱色率即可达到86.5%,且随光照时间的增加脱色率继续增大,说明LaFe 0.95Cu 0.05O 3有很强的光催化活性.2.4 LaFe 1-x C u x O 3光催化活性的表征与分析在LaFeO 3复合氧化物中,氧的2p 轨道构成价带,Fe 3+的3d 组态在八面体场中分裂为不同能级的t 2g 和e g 两组轨道构成导带.当催化剂受到能量大于其能隙(E g )的光照射后会产生电子-空穴对,并与吸附在催化剂表面的染料分子发生氧化还原反应,将其降解为无机小分子[6].由表2得知,LaFeO 3的光催化活性明显低于LaFe 1-x Cu x O 3,这是因为Fe 3+的d 电子构型为t 32g e 2g ,处于半充满状态,能量较低,即Fe 3+较稳定,因而催化活性较差.当掺杂使Cu 2+进入LaFeO 3晶格中Fe 3+的位置时,为保持体系的电中性,通常由产生带正电荷的氧空位(V ¨O )予以补偿,也可通过Fe3+284 高等学校化学学报V ol.23的价态变化,即产生Fe 4+(Fe ・Fe )与同时产生的晶格缺陷Cu Fe ′进行平衡,或者二者兼而有之[7].氧空位作为正电中心,其束缚的电子易被激发到导带,因而氧空位起施主能级的作用.晶格缺陷Cu Fe ′为负电中心,因其与空穴的作用较弱而容易激发至价带,在晶体中起受主中心的作用[8].提供的施主能级与受主能级分别位于禁带中导带底和价带顶附近,犹如在LaFeO 3的价带与导带间插入一块“跳板”(即受主能级),价带电子可分级跃迁,且每一级跃迁所跨越的能级均小于未掺杂的E g 值,因而整体效果相当于降低了LaFeO 3的E g 值,亦即扩大了LaFeO 3的光响应范围,提高了LaFeO 3的光催化活性.从光声光谱(图略)测试可知,LaFeO 3在340nm 左右有最强的光响应,而LaFe 0.95Cu 0.05O 3的最强光响应段移至500nm 左右,甚至在750nm 以上仍有一些明显光响应.这说明对于掺杂后的LaFeO 3,用能量较低的光源照射即可激发电子,使之迁移并产生电子-空穴对,进而发生氧化还原反应使染料分子降解,所以LaFe 0.95Cu 0.05O 3光催化活性高于LaFeO 3.图2为LaFe 1-x Cu x O 3(x =0～0.09)系列催化剂样品的正电子寿命谱参数( 1, 2)及光催化活性(对酸性红3B 染料的光降解脱色率D )与取代量x 的变化曲线.由图2可见,随着x 的增加,正电子寿命1(正电子在样品晶格内部发生的湮没)和 2(正电子在晶格间隙发生的湮没)逐渐变短;当x =0.05时达到极值,而后随掺杂量x 的增大, 1和 2又逐渐变长.染料脱色率随掺杂量的增大而加大,x =0.05时脱色率最高(达97.4%),而后又随取代量的增大而下降.正电子寿命与湮没位置的电子密度成反比.影响正电子寿命的因素复杂[9],例如,掺杂会造成ABO 3晶体中的氧空位或B 离子的价态变化.若产生氧空位,由于氧空位是正电荷密集所致,必然引起正电子寿命延长;如果引起B 离子价态的变化,若在B 位掺入Cu 2+,由于产生Cu Fe ′,使电子在Cu Fe ′与Fe Fe ′之间跳动,形成负电荷密度增大的区域,正电子寿命必然缩短.由于Cu Fe ′随掺杂量增加而增加,因而正电子寿命随掺杂量x 增大而降低,但掺杂量x 超过0.05以后,Cu Fe ′的随机分布转化为有序簇结构[10],使正电子寿命反而延长.Fig .2 The 1and 2of LaFe 1-x C u x O 3samples versus the decolorizing ratio (D )and doping amounts (x )1:Positron life in an nihilation w ithin lattice of the sample; 2:positron li fe in annihilation among the lattice gaps of th esample.Fig .3 X -ray photoel ectron spectra in O 1S region of LaFe 0.95Cu 0.05O 3(A )and LaFeO 3(B )(A)LaFe 0.95Cu 0.05O 3;(B)L aFeO 3.由LaFeO 3及LaFe 1-x Cu x O 3的XPS 结果(图3)可知,二者表面均具有两类氧种,其结合能位于527.5～530.0eV 之间的峰对应晶格氧( 氧),结合能位于530.0～531.5eV 之间的峰对应于吸附氧(!氧)[11].由拟合数据可知,LaFe 0.95Cu 0.05O 3表面的吸附氧(61.30%)大于掺杂前的LaFeO 3表面的吸285N o.2傅希贤等:钙钛矿型L aF e 1-x Cu x O 3的光催化活性研究 附氧(57.25%),由此可说明掺杂使得吸附氧量增加.另外,吸附氧的增加也可说明掺杂后氧空位的增加.当掺杂量增加时,氧空位的浓度增加,催化剂中的准自由电子浓度则增加,催化剂吸附氧的能力愈大[12].在一定程度上,这些氧空位也可较长时间地捕获电子而成为光生电子的陷阱,从而延长其寿命,改变电子-空穴的复合率,提高光催化活性.非化学计量性与催化反应中反应物的吸附、氧化-还原作用以及提高氧化物中组分的传递等都有密切关系[13],由于掺杂加大了LaFeO 3的非化学计量性,因而随掺杂量的增加,其光催化活性也随之提高.当LaFe 0.95Cu 0.05O 3受到能量大于其能隙(E g )的光照射后会产生光生电子和光生空穴,光生电子在导带中自由运动,使正电子迅速湮没,光生空穴扩散到颗粒表面,使表面吸附氧转化为高活性的HO ・和HO ・2自由基,使吸附在催化剂表面上的染料分子迅速发生氧化还原反应,即光催化活性增强.参 考 文 献1 Yamazoe N .,Teraora Y ..Catalysis T oday [J ],1990,8(2):175—1992 Arima T.,Tokura Y..J.Phys.Soc.Japan[J],1995,64(7):2488—25013 ZHU Lian -J ie(朱连杰),W ANG De-Jun(王德军),XIE T eng-Feng(谢腾峰)et al ..Chem.J.Chinese U niversities(高等学校化学学报)[J],2000,21(5):827—8294 JINAG W ei-Chuan (蒋伟川),YU Chuan-M ing (俞传明),W ANG Qi-Jin(王琪金).In dustry Water T reatment(工业水处理)[J],1994,14(2):25—275 BAI S hu-Lin(白树林),FU Xi-Xian (傅希贤),SANG Li-Xia(桑丽霞).Ch em.J.Chinese U niversities(高等学校化学学报)[J],2001,22(4):663—6646 YOU Dao-Xin(游道新),BAO M ing-Liang(鲍明亮),LI Xiao-Xin (李小昕)et al ..Technology of Water T reatm ent(水处理技术)[J],1992,18(2):90—957 Junichiro M izusaki ,M asafumi Yoshihiro ,Sh igeru Yamauchi et al ..J .of S olid State Chemistry [J ],1985,58:257—2668 XU Yu-Long(徐毓龙).Semiconductor Basis on Oxides and Compounds(氧化物与化合物半导体基础)[M ],Xi ′an:Xi ′an Universityof Electronic Science and Technology Press,1991:49—509 HE Yuan-Jin(何元金),YU W ei-Zhong(郁伟中).The T echnology of Positron Annihilation(正电子湮没技术)[M ],Beijing:Scien-tific Press,1983:11—2010 WU Yue (吴 越).Chinese Sci ence Bulletin (科学通报)[J ],1992,(2):97—10611 LIU Sh e-Tian(刘社田),YU Zuo-Long(于作龙),YU Ya-Li(于亚利)et al ..Acta Chimica Sinica(化学学报)[J ],1993,51:543—54912 WANG Ch eng-Xian(王承宪),DOU Bo-S heng(窦伯生),FAN Shu-Rong(范淑蓉)et al ..S cience in China,Series B(中国科学,B辑)[J],1984,(3):209—21613 ZHANG Yi -Heng (张宜恒),GONG Zhu -Fang (宫竹芳),WANG Feng (王 峰)et al ..Chinese Journal of Chemical Physics (化学物理学报)[J],1998,11(4):348—353S tudies on Photocatalytic Activity of Perovskite Type LaFe 1-x Cu x O 3FU Xi -Xian *,YANG Qiu -Hua ,SANG Li -Xia(School of Science ,T ianj in U niversity ,T ianj in 300072,China )Abstract LaFeO 3and a series of Cu -doped com pounds LaFe 1-x Cu x O 3w ere prepared by citrate method .The photodegradation experiments of various w ater -soluble dyes were carried out in the suspension of LaFe 1-x Cu x O 3acting as the photocataly sts.T he photocatalytic activity of LaFeO 3and LaFe 1-x Cu x O 3was studied w ith IR ,UV -Vis ,and photoacoustic spectroscopy .The influence of doping on photocatalytic ac-tivity w as also analy zed by PAT and XPS technology.T he results show that the doping can greatly im-prove the photocatalytic activity of LaFeO 3.Keywords LaFe 1-x Cu x O 3;Photocataly tic activity ;Doping(Ed.:V,X)286 高等学校化学学报V ol.23。
LaFeO3的制备及光催化降解酸性品红_张翠红
１．２ ＬａＦｅＯ３ 的表征
样品的物相分析在 ＴＤ－３０００Ｘ 射 线 衍 射 仪 上 进行（丹东通达仪器有限公司），管电压 ４０ｋＶ，管 电流 ３０ｍＡ，扫描速度 ５°／ｍｉｎ．
１．３ ＬａＦｅＯ３ 光催化降解酸性品红
ＬａＦｅＯ３ 样品 的 光 催 化 活 性 通 过 汞 灯 照 射 降 解酸性品红的实验来评估［１２］．称 取 ０．１ｇ ＬａＦｅＯ３ 样品置于盛有 ２００ｍＬ 质量浓度为 ２０ ｍｇ／Ｌ 的酸 性品红 溶 液 的 烧 杯 中，在 ４０ Ｗ 汞 灯 照 射 下 每 隔 ２０ｍｉｎ 取一次样，用 ７２３ 型 分 光 光 度 计 （上 海 精 科仪 器 有 限 公 司 ）测 定 其 在 ５４３ｎｍ 处 的 吸 光 度
２０１４年 第３５卷 第３期
中 北 大 学 学 报（自然科学版）
Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．３ ２０１４
（总 第 １５５ 期 ）
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＯＲＴＨ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＣＨＩＮＡ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＥＤＩＴＩＯＮ）
（Ｓｕｍ ｏ．１５５）
文 章 编 号 ：１６７３－３１９３（２０１４）０３－０３１８－０４
术 ．目 前 ，在 光 催 化 反 应 所 使 用 的 催 化 剂 中 ，ＴｉＯ２ 因无 毒、结 构 和 化 学 性 能 稳 定、抗 腐 蚀 等 优 良 性 能而成为 首 选［４－５］．但 是，由 于 ＴｉＯ２ 对 太 阳 光 的 利用率和自身 量 子 效 率 较 低 等 缺 陷，影 响 了 其 实 用化进程［６－７］．钙钛 矿 型 复 合 氧 化 物 （ＡＢＯ３）因 具 有较窄的带隙能（约 ２．６ｅＶ），对太阳光利用率较 高，近年来对钙 钛 矿 型 复 合 氧 化 物 在 光 催 化 方 面
钙钛矿型复合氧化物铝酸镧的制备及表征
3 结果与讨论 LaAlO3 作为一种钙钛矿型半导体，具有较大的应用前景。
本文选取其作为研究对象，采用共沉淀法制备 LaAlO3，通过紫 外和可见光的照射，光催化降解次甲基蓝和光催化对模拟汽油 进行降解，评价其催化性能。并归纳实验结果得出以下结论 ：
图 6 LaAlO3 在不同制备条件下对模拟汽油的降解曲线
图 3 LaAlO3 固体紫外光谱图 2.2 光催化剂活性测试 2.2.1 LaAlO3 降解三种染料
图 4 是 LaAlO3 对次甲基蓝、罗丹明 B 和酸性品红的降解曲 线。由图 4 可知，LaAlO3 对罗丹明 B 和酸性品红降解效果都很 差，几乎没有什么降解效果，次甲基蓝相对较好，在光反应过程 中降解效果较为明显。
可得出光降解对模拟汽油的含硫去除率。
2 光催化剂的表征与性能分析 2.1 光催化剂的表征 2.1.1 X 射线衍射分析（XRD）
XRD 是分析物质晶体结构常用的技术手段。本论文采用 XRD 技术分析样品的衍射图谱，获得其成分、内部原子或分子 的结构或形态，观察合成条件的改变对样品物相结构的影响。
关键词 ：铝酸镧 ；光催化 ；制备 ；表征
中图分类号 ：TQ133.3
文献标识码 ：A
文章编号 ：11-5004（2021）02-0238-2
钙钛矿型复合氧化物具有稳定的晶体结构和特殊的电、光、 热、磁性能，它为人们设计高性能的、新的光催化剂提供了更多 的选择，从而吸引了更多研究者的关注。研究者认为钙钛矿型复 合氧化物在环境保护和污水处理方面会有较大的发展和光明的 应用前景。当 A 位离子为半径较大的镧时，结构更加稳定而且具 备多变性，研究前景更为广阔 [1]。铝酸镧（LaAlO3）属于 ABO3 结 构的钙钛矿型化合物，具有优良的微波介电性能，并且与高温超 导、BST 铁电薄膜等有良好的晶格匹配。因此，被广泛的用作衬 底材料 [2]。LaAlO3 单晶是当前最重要的工业化、大尺寸高温超导 薄膜基片单晶材料，与 YBaCuO 等高温超导材料晶格匹配良好， 微波损耗小，介电常数较低，因而适用于制作高温超导微波电子 器件 [3]。其有望代替二氧化硅，用作金属氧化物半导体场效应管 器件新的栅介质 [4]。本文选取 LaAlO3 作为研究对象，探究其光催 化性能的好坏和不同表征以及它对特定染料的降解脱色效果。
钙钛矿型催化剂LaNiO3、LaCoO3同时催化净化柴油车尾气中NOx和碳烟颗粒物
Ｓｉ ｍｕ ｌ ｔ ａ ｎｅ ｏ ｕ ｓ Ｒｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｏ ｆ Ｎｏ ａ ｎ ｄ Ｓ ｏ ｏ ｔ ｏ ｖ ｅ ｒ Ｐｅ ｒ ｏ ｖ ｓ ｋｉ ｔ ｅ － Ｔｙ ｐｅ
Ｃｏ ｍ ｐｌ ｅ ｘ Ｏｘ ｉ ｄ ｅ ｓ Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｓ Ｌａ Ｎｉ Ｏ３ ａ ｎｄ Ｌａ Ｃｏ Ｏ３
率提 高 １ ０ ４ 以 上 。 钙 钛 矿 催 化 剂 上 的 碳 烟 颗 粒 物 氧 化 过 程 有 ２个 途 径 ： 在低温时， ＮＯ 被 氧 化 成 Ｎ０ｚ ， 然 后 碳 烟 颗 粒 物 被 ＮＯｚ氧 化 ； 在 高温 时 ， 碳 烟 颗 粒 物 同 时 被 催 化 剂 表 面 活 性 氧 和 Ｎ Ｏ２氧 化 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｌ ａ Ｎｉ Ｏ３ ａ ｎ ｄ Ｌａ Ｃｏ ０３ ｐ ｅ ｒ ｏ ｖ ｓ ｋ ｉ ｔ ｅ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｔ ａ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ １ ｏ ｆ ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ０ Ｘ —
钙钛矿型催化剂 Ｌ ａ Ｎ ｉ Ｏ ３ 、 Ｌ ａ Ｃ ｏ Ｏ ３ 同时 催 化 净 化 柴 油车尾气 中 Ｎ Ｏ 和碳烟颗 粒物
高永华 ， 崔佳 丽， 高 利 珍
（ 太 原理工大学 环境科学与工程 学院 ， 太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ）
摘 要 ： 采 用 溶 胶 凝 胶 法 制 备 了 Ｌａ Ｎｉ ｏ。 、 Ｌ ａ ＣＯ Ｏ。纳 米 钙 钛 矿 型 复 合 氧 化 物 催 化 剂 ， 用 于 同 时
去 除 柴 油 车尾 气 中碳 烟 颗 粒 物 和 氮 氧 化 物 。 实 验 结 果 表 明 ： Ｌａ Ｎｉ Ｏ。催 化 剂 呈 现 出 优 良 的 同 时 去 除
ABO_3型钙钛矿结构的可见光光催化剂La_省略__0_5_Ti_0_5_O_3
No . 3
杨立滨等 : ABO3 型钙钛矿结构的可见光光催化剂 L aCo0 5 T i0 5 O3 的设计 与合成
417
XPS 图可知, LCoT 和 LCo 样品的 XPS 峰位是一致的, 其 Co2p 3 / 2 的 XPS 峰位对应的结合能均为 779 3 eV, 意味着 Co 是以 Co 形式存在的. 在 T i2p 的 XPS 图中 , T i2p 3/ 2的 XPS 峰位对应的结合能为 457 5 eV, 而 T i 离子的 T i 2p 的电子结合能为 459 1 eV 3/ 2
Fig . 3 Degradation ra te of Rhodam ine B on differen t photocatalysts under visib le light irrad iation 外 , 也可能与钙钛矿结构中 B 位两种金属的复合而 导致光生空穴具有较强的氧化能力以及有利于光生载流子的分离有关 .
F ig. 4 UV V is DRS spectra of LCo, LCoT ( A ) and LT , P25( B)
4+ 2+
和 T i 两种金属离子通过电荷补偿作用使其均以 + 3 价化学态共同占据 ABO3 型钙钛矿结构的 B 位,由于 LCo 和 LT 样品中分别缺少电子的受体 T i 2+ 和电子的给体 C o , 因此不能形成有效的电荷补偿作用 , 合成温度相对较高. 此外, 对于 LT 样品, 在 空气气氛下 , 即使焙烧温度升高到 1400
钙钛矿型氧化物LaFeO_3光催化活性的研究
1)国家自然科学基金资助项目:AA ′BB ′O 3钙钛矿型光催化材料的研制及设计;批准号:59772019;批准日期:1998-01.收稿日期:1999-03-29;收修改稿日期:1999-05-31研究论文钙钛矿型氧化物LaFeO 3光催化活性的研究傅希贤 杨秋华 白树林 孙艺环 王俊珍 郑小艳(天津大学理学院,天津300072)摘 要本文用柠檬酸络合法制备了LaFeO 3及La 1-x Ca x FeO 3、LaFe 1-x Cu x O 3等钙钛矿型复合氧化物。
以这些氧化物作催化剂在荧光高压汞灯照射下进行水溶性染料光催化降解试验,探讨了掺杂对LaFeO 3光催化活性的影响。
关键词 LaFeO 3,掺杂,光催化活性A Study of Photocatalytic Activity of Perovskite LaFeO 3Fu Xixian Yang Qiuhua Bai Shulin Sun Yihuan Wang Junzhen Zheng Xiaoy an(S chool of S cience,Tianjin Un ivers ity,T ianjin 300072)AbstractA Series of perov skite ox ides LaFeO 3,LaFe 1-x Cu x O 3and La 1-x Ca x FeO 3by co mplex m ethod of citr ic acid were prepared.The photocatalytic activity o f these co mpo unds has been tested by photodeg radation of w ater -soluble dyes.The do ping effect on photocatalytic activity of LaFeO 3w as discussed.Keywords LaFeO 3,doping ,photocataly tic activity 钙钛矿型ABO 3复合氧化物具有良好的磁性、介电性和催化性能等已被大量研究所证实[1～4]。
lafeo3的制备及光催化降解酸性品红
lafeo3的制备及光催化降解酸性品红
近年来，由于全球气候变暖的影响，污染物的排放量急剧增加。
在维护环境可持续发展的过程中，废水污染物的处理技术就显得尤为重要。
其中，光催化技术是一种绿色有效的污染物去除技术，可以在短时间内有效减少或消除污染物。
Lafeo3是一种新型催化剂，它可以在可见光下催化氧化反应，从而有效降解污染物。
本文主要针对Lafeo3的制备及光催化降解酸性品红的工艺进行研究。
首先，需要从催化材料的制备开始，即以La2O3为原料，通过助熔剂的增加以及水热法结合酸-碱烧结进行制备得到Lafeo3纳米晶
催化剂，制备的Lafeo3的表征就是通过X-射线衍射和扫描电子显微技术来进行的。
其次，进行催化试验，将光催化剂与模拟废水溶液结合，并将模拟废水里添加溶解的酸性品红，然后将混合物投入到独立容器中，同时放入紫外光源。
通过实验发现，当催化剂的纯度达到90%以上时，酸性品红的降解率可达到90%以上。
最后，对实验结果进行分析。
通过测定和分析，发现当催化剂由可见光照射时，催化剂表面产生OH颗粒，OH颗粒能够与酸性品红分子进行反应，从而使其分解降解，最终提高降解效率。
综上所述，Lafeo3可以通过水热法制备，且具有良好的光催化活性，可有效降解酸性品红。
这一技术可以更有效地去除复杂污染物，从而节省大量的成本，同时保护水质，是一种更加可持续的污染物处
理技术。
钙钛矿型LaCoO_3_和La_1_x_Sr_xCoO_3_纳米粒子的XPS表征
第27卷第4期燃 料 化 学 学 报V ol 127 N o 141999年8 月JOURNA L OF FUE L CHE MISTRY AND TECH NO LOGYAug 1 1999钙钛矿型LaC oO 3-δ和La 1-x Sr x C oO 3-δ纳米粒子的XPS 表征Ξ郝茂荣1 刘 源2ΞΞ 崔秀兰2 何 菲3 秦永宁3(1.包头钢铁学院 包头 014010;2.内蒙古工业大学化工系 呼和浩特 010062;3.天津大学一碳化工国家重点实验室 天津 300072)摘 要 采用XPS 等手段对LaC oO 3-δ和La 1-x Sr x C oO 3-δ纳米粒子进行了表征。
结果显示,随LaC o O 3-δ纳米粒子粒径的减小,一方面表面钴浓度增加,另一方面,表面C oO 键的离子性增强和表面氧空位浓度增加。
此二者共同导致LaC oO 3-δ对一氧化碳氧化的催化活性随其粒径减小而明显增大。
LaC oO 3-δ纳米粒子中镧被锶部分取代后,其表面结构发生了变化,并导致对一氧化碳氧化的催化活性显著提高。
关键词 钙钛矿型稀土复合氧化物,纳米粒子,X 射线光电子能谱,催化氧化 钙钛矿型稀土复合氧化物(PT O )是一种新型催化材料,它作为催化燃烧、汽车尾气净化和烟气还原脱硫催化剂等均颇受关注[1～4]。
PT O 用作催化剂时存在的问题之一是其比表面积太小[2,5],解决此问题的有效途径是将其制成纳米粒子。
我们以Na 2C O 3和NaOH 混合溶液作为沉淀剂制得了PT O 纳米粒子,并发现将其制成纳米粒子后可显著降低其对一氧化碳氧化的起燃温度和提高其催化活性[6,7]。
PT O 超细化后其表面结构等也将发生相应的变化。
本文采用XPS 等手段对LaC oO 3-δ和La 1-x Sr x C oO 3-δ纳米粒子进行了表征,并发现了一些有意义的规律。
1 实验部分制备LaC oO 3-δ和La 1-x Sr x C oO 3-δ纳米粒子,以适当配比的碳酸钠和氢氧化钠混合溶液与化学计量比的硝酸锰、硝酸镧及硝酸锶混合溶液共沉淀,控制pH 值在10±015范围,所得沉淀经过滤、洗涤和醇交换后,进行超临界干燥(SC D ),SC D 是在250℃、8MPa 和乙醇介质中进行的。
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
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钙钛矿型复合氧化物LaFeO_3和SrFeO_3的催化性能
[基金项目]国家自然科学基金资助项目,批准号59772019钙钛矿型复合氧化物LaFeO 3和SrFeO 3的催化性能王俊珍,付希贤,白树林,杨秋华,孙艺环,曾淑兰(天津大学化学系,天津 300072)[摘要]采用柠檬酸络合法合成了钙钛矿型复合氧化物L aF eO 3和SrF eO 3,并以其为催化剂对几种水溶性染料溶液进行降解实验。
结果表明,LaFeO 3和Sr FeO 3均有较强的催化性能,且SrFeO 3的催化活性明显高于L aFeO 3。
这主要与A 位离子的种类有关,A 位离子不仅改变了B 位离子的价态和电子结构,同时还影响到A O 、B O 之间的结合能。
[关键词]钙钛矿型复合氧化物;L aFeO 3;SrF eO 3;催化降解;氧空位[中图分类号]X788 [文献标识码]A [文章编号]1005-829X(2000)12-0015-02The catalytic beharior of perovskite type mixed oxides LaFeO 3and SrFeO 3WANG Jun zhen,FU Xi x ian,BAI Shu lin,YANG Qiu hua,SUN Yi huan,ZENG Shu lan(Department of Chemistry ,Tianj in University ,Tianjin 300072)Abstract:Perovskite type mixed ox ides LaFeO 3and SrFeO 3are prepared by citric acid complex method.It is used in catalytic deg radation of w ater soluble dy es as catalyst.The results show that perovskite type LaFeO 3and SrFeO 3have high catalytic beharior,but the catalytic beharior of SrFeO 3is hig her than that of LaFeO 3,w hich is mainly related to the species of A site ions.A ions not only change the valence and electric structure of B ions,but also have effect on the combination energy of A-O 、B-OKey words:perovskite type mix ed oxide;LaFeO 3;SrFeO 3;catalytic deg radation;oxygen vacancies 钙钛矿型ABO 3复合氧化物具有非常稳定的晶体结构和良好的氧化还原催化活性。
水热方法合成钙钛矿型LaCrO3复合氧化物及光催化性质
摘 要 ： 利用水热方法合成出钙钛矿型 ＬＣＯ 复合氧化物， ａｒ３ 产物产率高， 结晶度高， 形貌规则． 以其为催化剂对
水溶性染料酸性红 ３ 进行光催化降解 ， 现这类化合物具有 光催 化性能 ． Ｂ 发
关键 词 ： 水热方法； 钙钛矿； 复合氧化物
中图分类号 ：６１ 文献标识码： 文章编号 ： ０ — ８ 一 ２０） — ０１ ０ Ｏ １． ４ Ａ １ ０ １ ０ （ ７０ ０２ — ３ ０ ４ ０ ３
１ 引 言
铬酸镧（ ａ ｒ ３ 是一种钙钛矿型（ Ｂ ３复合氧化物 ， Ｌ ＣＯ ） Ａ Ｏ） 具有很高的熔点 （ ９ ）在常温和高温氧 ２４ ０ｏ ． Ｃ 化气氛下有很好的稳定性［ 卜引． 近年来铬 酸镧在高温发 热材料 、 固体氧化物燃料 电池连接材料、 催化剂、 Ｎ Ｃ热敏电阻等方面都得到广泛的应用［ 是一种很有前途的功能 陶瓷材料［ ． Ｔ 引， ５ 固相法是一种最常用的 ］ 制备铬酸镧材料的传统方法［ ， ６ 所使用的原料为 Ｃ２ ３ Ｌ ２ ３原料经预处理后按化学反应式配料 ， ］ ｒ 和 ａ ． Ｏ ０ 再
（ 宁波新芝科器研究所 ， 型号 Ｊ ９ — Ｄ ４ ０ｗ） Ｙ ２ ２ ，０ 超声振荡 ２ｍ ｎ 最后用滴管吸取少量含有样品的溶液滴 ｉ， 在事先洗净的单晶硅片上， 乙醇挥发后样品即附着在硅片上供测试 ．
镧基钙钛矿型催化剂的NO氧化催化性能研究
镧基钙钛矿型催化剂的NO氧化催化性能研究稀燃技术凭借其良好的高效节能性，赢得了人们的青睐，同时使得稀燃发动机技术得到了快速发展。
应用于稀燃发动机尾气控制的技术便应运而生，其中主要包括NSR、SCR、DOC以及DPF等技术，而NO氧化步骤又是上述诸多控制技术中的关键环节，而钙钛矿型氧化物催化剂材料以其优异的催化性能、稳定的晶体结构以及低廉的价格，被认为是潜在的最具应用于机动车尾气净化处理技术前景的新型催化剂。
本论文采用溶胶凝胶法，制备了镧基钙钛矿型氧化物LaMeO3（Me=Mn, Fe,Co）催化剂，用于NO氧化反应的研究，发现制备的样品均得到了单一晶相的钙钛矿结构。
实验结果表明，LaCoO3的NO氧化性能最高，而LaFeO3的活性最差，LaMnO3的催化活性和结构稳定性均居中。
钙钛矿表面吸附NO的能力以及催化剂自身的的氧化还原性能是控制NO氧化反应的关键因素。
高温水热老化后，催化剂颗粒聚集长大，烧结现象明显，比表面积下降，催化活性也随之明显下降。
考察了Co的掺杂改性对LaFeO3钙钛矿催化剂的NO氧化催化活性以及结构稳定性的影响。
结果表明，Co的掺杂并未改变LaFeO3钙钛矿的晶体结构，同时提高了催化剂的NO氧化催化活性，且随着Co掺杂量的提高，催化剂的NO氧化活性逐渐增大。
研究了非化学计量比La0.95Fe1-yCoyO3（y=0.1,0.2,0.3）钙钛矿的NO氧化催化性能，随着Co掺杂量的增大，催化剂的活性先增大后减小，La0.95Fe0.8Co0.2O3催化剂的NO氧化活性最高，非化学计量比使得低Co掺杂量的LaFeCoO3钙钛矿的表面出现Co离子富集现象，催化剂自身的氧化还原能力增强。
水热老化后催化剂的颗粒聚集长大，烧结现象明显，比表面积下降。
考察了非化学计量比对LaMnO3钙钛矿的NO氧化催化性能的影响，实验结果表明，非化学计量比明显提高了LaMnO3钙钛矿的催化活性，且随着La/Mn比例的增大，催化剂活性逐渐减小，B位产生更多的Mn4+离子，LaMnO3钙钛矿的催化活性与Mn4+及其与之配位的氧含量呈正相关性。
钙钛矿型LaCoO_3的光催化活性
钙钛矿型LaCoO 3的光催化活性王俊珍*傅希贤 杨秋华 孙艺环 陈秀增 曾淑兰(天津大学化学系 天津300072)关键词 LaCoO 3,光催化活性,染料脱色反应1998 10 09收稿,1999 01 21修回国家自然科学基金资助课题(59772019)对钙钛矿型ABO 3复合氧化物的物理化学性质已有许多研究,但对其光催化活性很少报道.我们曾报道SrTiO 3[1]、PbTiO 3[2]等的制备及其对水溶性染料的光催化降解.本文报道LaCoO 3的制备及其光催化活性.LaCoO 3用柠檬酸络合法制取,所用试剂均为分析纯.将等摩尔的0 1mol/L La(NO 3)3和0 1mol/L Co(NO 3)2溶液与略过量的0 1mol/L 的柠檬酸溶液混合均匀,于红外灯下缓慢烘烤,至形成暗红色凝胶.然后在90~100 下真空干燥6~8h.干燥物先在400 灼烧4h,再在700 灼烧4h,即得黑色LaCoO 3粉末.所制LaCoO 3用理学2038型X 射线衍射仪进行分析,用OAS400型光声光谱仪测其最大吸收波长.以悬浮LaCoO 3染料溶液的脱色率表征LaCoO 3的光催化活性.称取0 1000g LaCoO 3,放入50mL 浓度为10mg /L 的染料水溶液中,用450W 高压汞灯或太阳光照射1h,静置片刻,取上层清液离心分离后,用721型分光光度计于染料的最大吸收波长测其光密度A .染料溶液的脱色率D =A 0-A A 0100%,A 0为光照前染料溶液的光密度.结果与讨论由样品的XRD 图,可以计算LaCoO 3各衍射峰的晶格参数d 的实验值(理论值):3 834(3 820),2 714(2 719),2 222(2 217),1 918(1 912),1 566(1 564),1 361(1 360),(理论值参照25 1060标准卡),可见两值几乎完全相同,表明已制得较纯的钙钛矿型LaCoO 3.悬浮LaCoO 3的各种染料溶液的光催化脱色结果如表1所示.从中可看出,各种染料溶液在LaCoO 3存在下,无论光源是荧光高压汞灯,还是太阳光,照射仅1h(9月上旬,上午9:00~表1 染料溶液的光催化脱色率/%染料高压汞灯太阳光酸性红 3B(偶氮型)93.996.2活性翠兰KGL(酞菁型)90.096.9孔雀绿(三芳甲烷型)92.293.3活性红紫X 2R(偶氮型)91.093.4弱酸性蓝2BR(蒽醌型)89.796.3活性橙(偶氮型)79.088.9第16卷第3期应用化学Vol.16No.31999年6月 CH IN ESE JOU RNA L O F APPL I ED CHEM IST RY Jun.199910:00),其脱色率均在80%以上,并且太阳光照射的效果皆优于汞灯.而无LaCoO 3时,光照1h 的脱色率均为零.由图1LaCoO 3的光声光谱图看出,LaCoO 3在近紫外和可见光区范围内均有吸收,其中在408nm 、464nm 处有较强的吸收峰,在692nm 处有较弱的吸收峰.由于实验所用荧光高压汞灯的发射光谱主要在 >410nm 的可见光区,所以用太阳光作光源时,染料的脱色率均高于汞灯.图1 L aCoO 3的光声光谱图图2 酸性红3B 的紫外可见吸收光谱a .光照前染料溶液;b .光催化降解后的染料溶液(阳光照射1h)图2为染料酸性红3B 溶液光催化降解前后的紫外可见吸收光谱.图中曲线a (光照前染料溶液)在可见光区520nm 处有很强的吸收峰,在紫外光区也有明显的吸收峰;曲线b (光催化后的染料溶液)在可见光区吸收峰已经完全消失,在紫外光区的吸收峰也已基本消失,只在200nm 处有微弱吸收,吸收值仅为0 089.对光催化前后酸性红3B 染料溶液的化学耗氧量(COD)和SO 2-4含量分别进行测定,光照前染料溶液的COD 值为688 2mg/L,SO 2-4未检测到;光照后COD 值为6 1mg/L,SO 2-4为3 69mg/L.计算可知,COD 的去除率达99%,染料中磺酸基的转化率达100%,说明溶液中染料分子已基本光降解.另外,对用于降解脱色后的LaCoO 3进行红外光谱分析,红外谱图中没有出现染料酸性红3B 的吸收峰,说明染料溶液的脱色并非LaCoO 3吸附所致.而是溶液中悬浮的LaCoO 3受能量大于能带隙的光照射时,产生电子 空穴对,活泼的电子和空穴穿过界面,与溶解氧和水作用生成超氧离子和羟基自由基,进而与吸附在LaCoO 3表面的染料分子发生氧化还原反应使之降解脱色[6].对钙钛矿型ABO 3复合氧化物,从催化角度看,A 离子为非活性组分,B 离子为活性组分[5].钙钛矿型LaCoO 3之所以具有较好的光催化性能,主要与Co(!)的电子结构有关.钴为第1过渡系中原子序数较大的元素(相对于Ti 、V 、Cr 、Mn 、Fe),其核电荷必然较大,而Co (!)离子的半径与其它过渡金属离子的半径相比相差不大,所以Co (!)的核电荷对其外层3d 电子的吸引较大,因而使得Co(!)的3d 电子能态较稳定,能级较低.另外,在LaCoO 3中,Co(!)处于氧八面体结构的中心,5条简并的3d 轨道在八面体场中可以分裂为能量较高的e g 和能量较低的t 2g 轨道.已经证实,LaCoO 3中的Co (!)既有低自旋的t 62g ,又具有高自旋的t 42g e 2g 电子构型.在室温时,Co(!)以低自旋态为主,约占80%[3,4].低自旋态处于低能级,这98应用化学 第16卷样使LaCoO 3中Co(!)的3d 能级更低.在复合氧化物ABO 3中,一般氧的2p 轨道构成价带,B 原子的d 轨道构成导带.对大部分氧化物和复合氧化物,氧的2p 轨道的能级相差不大.在LaCoO 3中,由于作为导带的Co (!)的3d 能级较低,从而使LaCoO 3的价带与导带的能隙变小,这一结论由LaCoO 3的光声光谱得到证实.由光声光谱图上的3个主要吸收峰408nm 、464nm 和692nm 可以算出其相对应能量分别为3 04eV 、2 68eV 和1 79eV.因此,用能量较低的可见光照射时,即可以激发LaCoO 3的电子跃迁产生电子 空穴对,进而发生氧化还原反应,显示出LaCoO 3较好的光催化性能.参 考 文 献1 王俊珍,颜秀茹,王建苹等.化学工业与工程,1993,10(4):222 王俊珍,古风才,颜秀茹等.应用化学,1995,12(6):293 T hornto n C T ,Or chard A F.J Phys C:Solid State Phys ,1976,9:19914 V eal B W,L am D J.J A p pl Phys ,1978,49(3):14615 Burtor J J,Gorten R L.林西平译.新型催化材料,第1版.北京:石油工业出版社,19846 胡春,王怡中,汤鸿霄.环境科学进展,1995,3(1):55The Photocatalytic Activity of Perovskite LaCoO 3Wang Junzhen *,Fu Xix ian,Yang Qiuhua,Shun Yihuan,Chen Xiuzeng ,Zeng Shulan(Dep artment o f Chemistry ,Tianjin Univer sity ,Tianj in 300072)Abstract Perovskite LaCoO 3prepared from La (NO 3)3and Co (NO 3)2in citrate acid solution showed an effective catalytic decolouration property to several dyes in aqueous suspension solution under light.Keywords LaCoO 3,photocatalytic activity,dye decolouration 99第3期王俊珍等:钙钛矿型LaCoO 3的光催化活性。
钙钛矿型氧化物LaFe_(1-x)Co_xO_3制备及其甲烷部分氧化催化性能研究
钙钛矿型氧化物LaFe_(1-x)Co_xO_3制备及其甲烷部分氧化催化性能研究景志刚;李然家;余长春;罗志海【期刊名称】《石油与天然气化工》【年(卷),期】2010(039)001【摘要】用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型LaFe_(1-x)Co_xO_3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)系列样品,分别用程序升温还原(H_2-TPR)和程序升温表面反应(CH_4-TPSR)考察了催化剂表面的氧消耗过程及甲烷与催化剂表面氧物种的反应.结果表明,催化剂上存在两种氧物种,强氧化性氧物种和弱氧化性氧物种.随着Co含量的增大,甲烷在催化剂上发生的氧化反应从以部分氧化为主向深度氧化为主逐渐过渡,对部分氧化制合成气不利.【总页数】4页(P3-5,17)【作者】景志刚;李然家;余长春;罗志海【作者单位】中国石油兰州化工研究中心;中国石油大学(北京)中石油集团公司催化重点实验室;中国石油大学(北京)中石油集团公司催化重点实验室;中国石油吐哈油田公司天然气化工厂【正文语种】中文【相关文献】1.钙钛矿型复合氧化物在甲烷部分氧化反应中催化性能的研究 [J], 楚文玲;杨维慎;林励吾2.钙钛矿型复合氧化物LaNi_(1-x)Mn_xO_3晶体结构与催化性能的关系 [J], 杜少斌;郑洪元;马福泰;王瑾;杨薇_(1-x)Sr_xCoO_3钙钛矿型复合氧化物的制备及其电催化特性 [J], 欧阳鹏;马全宝;张正富;彭金辉_(1-x)Sr_xMn_(0.7)Zn_(0.3)O_(3+λ)钙钛矿的制备及稀燃条件下氮氧化物的催化还原性能 [J], 徐鲁华;翁端;吴晓东;陈尊5.钙钛矿型LaFe_(x)Cu_((1-x))O_(3)固相芬顿催化剂制备及其降解亚甲基蓝性能研究 [J], 李超;陈晓飞;岳欣;邢茜;牛建瑞;李再兴;田占伟;白晓松;赫彦利因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
【精品】钙钛矿型复合氧化物LaBO3
钙钛矿型复合氧化物LaBO3是一种具有独特物理性质和化学性质的新型无机钙钛矿型复合氧化物ABO3非金属材料。
其具有独特的晶体结构,尤其经掺杂后形成的晶体缺陷结构和性能,被应用或可被应用在固体燃料电池、固体电解质、传感器、高温加热材料、固体电阻器及替代贵金属的氧化还原催化剂等诸多领域,成为化学、物理和材料等领域的研究热点.作为一种重要的纳米功能材料，LaBO3（B=V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu)复合氧化系列复合氧化物由于其种类繁多、结构特殊等物理化学特性，已成为当今纳米材料研究的热点之一；它作为一种新兴的热电材料，由于其独特的结构和热电性能，近年来受到了越来越多的研究工作者的关注；它作为一种重要的环境催化材料，具有钙钛矿结构的LaBO3由于其良好的热稳定性、储氧性能以及低廉的成本,一直被看作可以替代贵金属催化剂的首选的高效催化剂，其成为了研究金属氧化物的固体化学与其催化性能关系的合适的模型材料，并在机动车辆尾气催化净化、天然气催化燃烧等领域已显出十分诱人的前景，有望取代价格昂贵、资源匮乏的贵金属催化剂。
理想的ABO3钙钛矿结构是立方晶系,半径较大的稀土金属离子A被12个O 原子以立方对称性包围；B位离子是半径较小的过渡金属离子，处于6个O离子组成的八面体中央.A—O之间距离20.5a,（a为晶格常数)B—O之间距离0.5a，三种离子半径满足：这个结构的稳定条件是：rA >0.90，rB>0。
51.此外，在形成稳定的ABO3型氧化物时，各种离子必须满足Gold-Schmidt条件：即哥德布密特允许因子t：0。
75〈t=(rA +rB）/21/2（rB+rO)〈1.0。
钙钛矿型催化剂在中高温活性高,热稳定性好，成本低.研究发现，表面吸附氧和晶格氧同时影响钙钛矿催化活性.较低温度时,表面吸附氧起主要的氧化作用，这类吸附氧能力由B位置金属决定；温度较高时，晶格氧起作用,不仅改变A、B位置的金属元素可以调节晶格氧数量和活性，用+2或+4价的原子部分替代晶格中+3价的A、B原子也能产生晶格缺陷或晶格氧，进而提高催化活性。
钙钛矿型复合氧化物研究进展
钙钛矿型复合氧化物研究进展李莹莹【摘要】Preparation methods of different forms of perovskites were introduced.Only several examples employing novel technique in recent years were listed,because the common prepared methods were reported by others.Besides,the application of perovskite-type metal oxide in catalytic combustion of hydrocarbons,photocatalytic decomposition of water,treatment of automotive exhaust gas and solid-oxide fuel cell were reviewed.%介绍了不同形貌钙钛矿型复合氧化物的制备方法,由于纳米粒子的制备方法较多,文中简单列举了近年来出现的与新的实验手段相结合的新合成技术。
综述了复合氧化物在烃类催化燃烧、光催化分解水、汽车尾气净化、固体燃料电池等领域的研究与应用现状。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)024【总页数】3页(P1-3)【关键词】钙钛矿;制备方法;应用研究【作者】李莹莹【作者单位】陇东学院化学化工学院,甘肃庆阳745000【正文语种】中文【中图分类】O611.3钙钛矿型复合氧化物是结构类似于天然钙钛矿 (CaTiO3)的一类化合物，分子具有ABO3组分形式。
在ABO3中，A位上通常是半径较大的稀土或碱土金属离子，起到稳定结构的作用。
B位上通常是半径较小的过渡金属离子，其价态多样，决定着钙钛矿的性质与种类，而A、B位的元素即可以是单一组分，又可以是多种组分掺杂。
钙钛矿型复合氧化物
钙钛矿型复合氧化物引言钙钛矿型复合氧化物是一种具有广泛应用前景的材料，其特殊的晶体结构和优异的物理化学性质使其在能源转换、电子器件、催化剂和光电探测等领域有着重要的应用。
本文将对钙钛矿型复合氧化物的结构、合成、性质以及应用进行综述和分析。
一、钙钛矿型复合氧化物的结构钙钛矿型复合氧化物是一类具有ABO3化学式的化合物，其中A位是一价或二价金属离子，B位是三价金属离子。
在钙钛矿型结构中，A位离子和BO6八面体共同构成空间网格，BO6八面体由六个氧离子包围。
典型的钙钛矿型结构是立方晶系，但也存在着许多变种，例如斜方钙钛矿型、三斜钙钛矿型等。
钙钛矿型复合氧化物的结构可以通过X射线衍射、电子显微镜等技术进行表征。
通过这些技术，可以确定钙钛矿型复合氧化物的晶胞参数、晶格畸变和晶体缺陷等信息，进而了解其结构与性质之间的相互关系。
二、钙钛矿型复合氧化物的合成方法钙钛矿型复合氧化物的合成方法多种多样，常见的包括溶胶-凝胶法、水热法、固相反应法和物理气相沉积法等。
1.溶胶-凝胶法：该方法通过溶胶的形态转变为凝胶，然后通过热处理得到所需的复合氧化物。
溶胶-凝胶法具有反应温度低、精密控制结构和组成的优点。
2.水热法：该方法利用水的高温高压性质，在水溶液中进行合成反应。
水热法通常可以制备具有较高结晶度和较细颗粒尺寸的复合氧化物。
3.固相反应法：该方法是通过固相反应使原料中的元素发生化学反应，形成所需的复合氧化物。
固相反应法适用于高温合成，但反应条件较为严格。
4.物理气相沉积法：该方法通过在基底上沉积物理蒸发或溅射的薄膜，形成钙钛矿型复合氧化物。
物理气相沉积法适用于制备薄膜和异质结构。
三、钙钛矿型复合氧化物的性质钙钛矿型复合氧化物具有许多独特的物理和化学性质，使其在各个领域具有广泛的应用潜力。
1.光学性质：钙钛矿型复合氧化物具有优异的光学性质，例如光吸收、发光和非线性光学特性。
这些性质使其在光电器件、光催化和光学传感等领域有着重要的应用。
水热方法合成钙钛矿型LaCrO3复合氧化物及光催化性质
水热方法合成钙钛矿型LaCrO3复合氧化物及光催化性质付强;楚玉彪;常海波
【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2007(28)3
【摘要】利用水热方法合成出钙钛矿型LaCrO3复合氧化物,产物产率高,结晶度高,形貌规则.以其为催化剂对水溶性染料酸性红3B进行光催化降解,发现这类化合物具有光催化性能.
【总页数】3页(P21-23)
【作者】付强;楚玉彪;常海波
【作者单位】东北师范大学,化学学院,吉林,长春,130024;东北师范大学,化学学院,吉林,长春,130024;吉林农业大学,资源与环境学院,吉林,长春,130118
【正文语种】中文
【中图分类】O611.4
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钙钛矿型复合氧化物LaFeO3和LaCoO3的光催化活性
作者：杨秋华， 傅希贤， 王俊珍， 孙艺环， 曾淑兰， Yang Qiuhua， Fu Xixian， Wang Junzhen， Sun Yihuan， Zeng Shulan
作者单位：天津大学化学系,天津,300072
刊名：
催化学报
英文刊名：CHINESE JOURNAL OF CATALYSIS
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