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 ）
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图 （ ａ ）
图 （ ： ｂ）
１钙钛矿 型催化剂 的晶型结构
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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。
钙钛矿型稀土催化剂的制备及性能研究文献综述
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 钙钛矿型稀土催化剂的制备及性能研究+文献综述摘要：本文优化了溶胶凝胶法，以乙醇为溶剂，加入PEG为分散剂，降低了凝胶形成的时间在降低的温度下焙烧,成功的获得具有纯的钙钛矿型复合氧化物LaCoO3纳米颗粒。
在此基础上并对其A(La)位和B(Co)位分别进行了不同元素的掺杂，制得了系列掺杂钙钛矿型复合氧化物，对该系列掺杂氧化物进行XRD检测发现，由于A位离子的掺杂含量较少，掺杂没有改变钴酸镧的ABO3型结构，得到的是系列掺杂钙钛矿型复合氧化物。
同时B位离子以Ni掺杂，LaCoxNi1-xO3在x=0.2, 0.3,0.5,0.7范围内，产物的结构并没有改变，仍然是钙钛矿结构。
最后，以CO氧化反应为目标反应，不同组成的产物的催化活性，结果表明A位离子的掺杂La0.8M0.2CoO3的催化活性要优于未掺杂的LaCoO3，其中以La0.8Ce0.2CoO3的催化活性最佳。
而B位离子Ni的掺杂，设计出LaCoxNi1-xO3催化剂要比A位离子掺杂的1 / 25La0.8M0.2CoO3的催化活性都要强。
关键词:LaCoO3，溶胶凝胶法，CO氧化，钙钛矿型4833Preparation and properties of rare earth perovskite-type catalystsAbstract: This paper optimized the sol-gel method, using ethanol as solvent, PEG as dispersing agent, which can reduces the gel forming time. By using this method, pure perovskite composite oxide LaCoO3 nanoparticles have been successfully obtained. Furthermore, the A (La) and B (Co) sites have been doped by other ions, respectively to form the rare earth catalysts with perovskite phase. Their structures have been chareaterized by X- ray diffraction, which have presented pure perovskite phase. Since the amount of doedions is less, it replacing A sites did not change the LaCoO3 structure. Besides, we have also prepared a series of perovskite-type rare earth compound oxides with the formula of LaCoxNi1-xO3 (x = 0.2, 0.3, 0.5, 0.7) by using Ni to replace Co and found that the as---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------– prepared samples remained the same perosvkite structure. Finally, taking CO oxidation as a target reaction, results showed that the catalytic activity of La0.8M0.2CoO3 doped aions are better than that of the undoped LaCoO3 and the catalytic activity of La0.8M0.2Co03 is the best. While the B ion doped by Ni, the catalytic activity of LaCoxNi1-xO3 catalyst are better than that of A ions doped by M ions.4.3.CO氧化反应催化活性的表征105 催化剂的讨论与结果分析125.1不同量的PEG对催化剂活性的影响。
钙钛矿型NdFeO3纳米材料的制备及光催化氧化NO-2的研究
钙钛矿型NdFeO3纳米材料的制备及光催化氧化NO-2的研
究
徐科;张朝平
【期刊名称】《化学与生物工程》
【年(卷),期】2005(22)10
【摘要】采用有机前驱体法合成了钙钛矿型复合氧化物NdFeO3,并用XRD、IR 和SEM等方法对其进行了表征;以NO-2为目标降解物,考察了其光催化活性.结果表明,钙钛矿型复合氧化物NdFeO3对NO-2的降解具有很好的催化活性.
【总页数】3页(P26-28)
【作者】徐科;张朝平
【作者单位】贵阳医学院化学教研室,贵州,贵阳,550004;贵州大学化学系,贵州,贵阳,550025
【正文语种】中文
【中图分类】O643
【相关文献】
1.钙钛矿型氧化物La1-xMxNiO3的制备及其可见光催化性能 [J], 滕昭玉;黄俊川;刘林;廖莉玲;周清娣
Ni1-xFexO3钙钛矿型氧化物的制备与光催化降解性能 [J], 曾鹂;彭同江;孙红娟;秦亚婷
3.钙钛矿型氧化物的制备与光催化性能研究进展 [J], 邓积光;王国志;张玉娟;戴洪
兴;何洪;邱文革;訾学红
4.钙钛矿型氧化物光催化剂的制备及表征方法研究 [J], 蔡河山;刘国光;黎晓霞
5.钙钛矿型LaFeO_3纳米材料光催化氧化NO_2^-的研究 [J], 徐科;张朝平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
钙钛矿材料的制备及其光催化性能研究
钙钛矿材料的制备及其光催化性能研究钙钛矿材料(CaTiO3)是一种重要的光催化材料，具有广泛的应用前景，如环境污染治理、太阳能电池、光电催化等。
其制备方法也越来越多样化，如溶胶-凝胶法、水热法、氧化剂辅助法等。
下面将针对钙钛矿材料的制备方法和光催化性能进行详细探讨。
一、溶胶-凝胶法制备钙钛矿材料溶胶-凝胶法制备钙钛矿材料是一种简单易行的方法，它主要包括溶胶制备、凝胶制备、干燥和烧结四个步骤。
其中，溶胶制备是最关键的一步，为了得到高质量的溶胶，需要精细控制反应条件。
在制备溶胶时通常采用乙酰丙酮和乙醇为原料，将它们混合在一起形成乳白色胶状，然后加入钛酸异丁酯并进行搅拌，最后得到均匀的钛酸异丁酯和乙酰丙酮、乙醇混合物。
凝胶制备就是将溶胶逐渐减小体积，形成硬化的凝胶。
完成凝胶制备后，需要进行干燥。
在干燥过程中，溶凝胶中的水含量会逐渐减少，凝胶的体积也会缩小。
越是严格贯彻干燥和烧结条件，从而得到的钙钛矿晶体大小和形状越趋于均匀，也就越接近高质量的制备。
二、水热法制备钙钛矿材料水热法是一种较为常用的制备钙钛矿材料的方法，它以钛酸四丁酯和碳酸钙为原料，通过高温高压反应制得钙钛矿材料。
与溶胶-凝胶法相比，水热法制备更简单，但其制备的钙钛矿颗粒大小不如溶胶-凝胶法制备的均匀。
水热法制备方法一般包括以下步骤：将钛酸酯与碳酸钙混合，在酸性介质中进行疏松的球形颗粒的形成；然后将反应物连同稀酸和表面活性剂加入到压力釜内，以较高的温度和较高的压力快速反应，形成类似球形的钙钛矿粒子；最后，将反应混合物通过过滤和洗涤，将钙钛矿材料得到。
三、氧化剂辅助法制备钙钛矿材料氧化剂辅助法是一种新型制备钙钛矿材料方法。
在氧化剂的作用下，钛酸四丁酯会形成酯过氧化物分解产生自由基，活化碳酸钙表面，钙钛矿材料的晶核形成更容易。
这种方法可以实现快速制备高质量的钙钛矿材料，但是需要掌握氧化剂的有效用量和反应时间，否则会产生过度氧化，降低产品的组分比例和光催化活性。
氧电极催化剂钙钛矿氧化物的制备及催化性能
氧电极催化剂钙钛矿氧化物的制备及催化性能
钙钛矿氧化物作为一类能够有效吸附生物质和氧气的氧化物材料，因其结构具有良好
的稳定性、可控性和高效性，在化学工业及其他领域均有广泛应用。
其中，钙钛矿氧化物
是一类具有优良电化学性能的燃料电池触媒的特别类别，由于其具有良好的电子导电性能、制备工艺简单以及可持续性，所以在催化领域受到了广泛的应用。
已有研究表明，钙钛矿氧化物在固定相催化氧化反应中具有良好的催化性能，其具有
高活性、优异的重复使用性和耐磨性，可以有效地促进氧化反应，使反应物受到充分氧化。
目前，许多研究都将主要研究重点放在改进空气催化电极性能上，以开发更有效的氧化反
应催化剂。
实际上，钙钛矿氧化物能够把多种元素的带电中心及其他功能单元集合在一起，使得
其具有良好的化学动力学参数。
因此，钙钛矿氧化物可以作为一种有效聚合物，用于提高
相关的氧化催化反应的性能。
与其他可能存在的问题（如空气空腔中的热能损失）相比，
使用钙钛矿氧化物可以抑制这些因素，从而更高效地催化固定相氧化反应。
此外，为了获得更高的催化性能，可以通过改变钙钛矿氧化物的微结构来完成这一目标。
通常，结构改造包括增加表面积、修改电子结构以及优化空气孔隙等多种处理技术，
这些技术能够有效提升空气电极的催化性能以及耐受性并增强其热稳定性、空气孔隙结构
以及表面结构等相关特性。
总而言之，在不断发展的现代工业过程中，钙钛矿氧化物具有重要的应用价值，其具
备丰富的特性可以更有效地实现氧化反应的催化效果。
因此，钙钛矿氧化物是现今空气电
极催化剂制备的有效选择，其应用可以有效改善氧化反应的性能，从而增强生物质利用率。
钙钛矿型氧化物催化剂的制备与表征的开题报告
钙钛矿型氧化物催化剂的制备与表征的开题报告一、选题背景和意义：钙钛矿型氧化物催化剂近年来备受关注，其主要原因在于其优良的催化性能。
钙钛矿型氧化物催化剂作为一种锐钛矿结构，具有高热稳定性、优越的导电性能和催化性能。
同时由于其结构可调性，可通过控制不同的催化剂制备方法和前驱体配比来获得具有不同催化性能的氧化物催化剂。
因此，研究钙钛矿型氧化物催化剂的制备与表征，不仅可以深入探究其物理化学性质与结构特征，而且可以为工业催化应用提供理论和实践基础。
二、研究方法和流程：1、催化剂制备方法：采用沉淀法合成，利用Cu（NO3）2和Ti（OC4H9）4为前驱体，通过调整前驱体的摩尔比，可以制备出不同Cu/Ti比例的CuO-TiO2催化剂。
2、物理化学性质表征：采用XRD、DRS、SEM、TEM等表征方法对催化剂进行性质表征。
其中，XRD用于确定催化剂的晶体结构和晶体相，DRS用于测量催化剂的光学性质，SEM用于观察催化剂的表面形貌，TEM用于了解催化剂的微观结构和粒径分布。
3、催化性能测试：采用异丙醇氧化为反应模型，通过催化剂活性和选择性的测定，探究CuO-TiO2催化剂的催化性能以及其与反应物质之间的相互作用。
三、预期成果：1、探究CuO-TiO2催化剂制备方法，了解不同方法对其结构和性能的影响。
2、通过物理化学性质表征，对CuO-TiO2催化剂的结构特征和催化性能进行深入研究。
3、系统评估CuO-TiO2催化剂在异丙醇氧化反应中的催化活性和选择性。
四、研究目的：1、深入了解钙钛矿型氧化物催化剂的物理化学性质和结构特征，探究其与催化性质之间的关系。
2、研究不同制备方法对CuO-TiO2催化剂性质的影响，为其工业化应用提供理论基础和实践指导。
3、探究CuO-TiO2催化剂在异丙醇氧化反应中的催化性能及其反应机理，为新型高效催化剂的开发提供可能性。
五、研究限制及挑战：1、钙钛矿型氧化物催化剂的制备方法和表征方法较为复杂，需要具备一定的化学知识和实验技能，同时需要一定的经验积累和较高的实验操作技能。
《2024年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、引言随着全球环境问题日益严重，减少二氧化碳（CO2）排放已成为刻不容缓的挑战。
将CO2有效转化为具有更高利用价值的化学物质或燃料是当前的研究热点之一。
其中，光催化技术以其环保、高效的特性被广泛应用于二氧化碳的转化过程中。
卤化钙钛矿材料作为一种新兴的光催化剂，其独特的光学和电子性质使其在光催化领域具有巨大的应用潜力。
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分为以下几个步骤：1. 材料选择与合成：选择合适的钙钛矿前驱体材料，如卤化铅（PbX2）等。
通过高温固相反应法或溶液法合成钙钛矿材料。
2. 催化剂的制备：将合成的钙钛矿材料与助催化剂（如金属氧化物）进行复合，以提高其光催化性能。
采用溶胶-凝胶法、浸渍法等方法制备复合催化剂。
3. 催化剂的表征：通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的催化剂进行表征，分析其晶体结构、形貌及元素分布等。
三、光催化CO2还原性能研究1. 实验装置与条件：采用光催化反应装置进行实验，以可见光为光源，通过调节光源强度和反应温度等条件，研究催化剂的光催化性能。
2. CO2还原产物的分析：通过气相色谱仪、质谱仪等设备对CO2还原产物进行检测和分析，确定产物的种类和生成量。
3. 催化剂性能评价：以CO2转化率、产物选择性、催化剂稳定性等指标评价卤化钙钛矿基催化剂的光催化性能。
四、实验结果与讨论1. 实验结果：通过制备不同配比的卤化钙钛矿基催化剂，研究了其光催化CO2还原性能。
实验结果表明，合适的配比能够有效提高催化剂的光催化性能，从而提高CO2的转化率和产物的选择性。
2. 结果分析：结合催化剂的表征结果和光催化性能测试数据，分析了催化剂的光学和电子性质与光催化性能之间的关系。
结果表明，卤化钙钛矿材料具有优异的光吸收性能和电荷传输能力，能够有效地将CO2还原为具有较高利用价值的化学物质或燃料。
《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，大气中二氧化碳（CO2）浓度的不断增加，加剧了温室效应，引发了全球气候变化的严重问题。
因此，将CO2转化为高附加值的化学品或燃料已成为科研领域的重要课题。
卤化钙钛矿基催化剂因其独特的光电性能和良好的化学稳定性，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工艺及其光催化CO2还原性能。
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过程主要包含以下几个步骤：原料选择、溶液配制、合成与结晶。
1. 原料选择：选用适当的钙、钛和卤素元素的前驱体作为原料，如氯化钙、氧化钛和卤素盐等。
2. 溶液配制：将选定的原料按照一定比例溶解在有机溶剂中，形成均匀的溶液。
3. 合成与结晶：通过热解或溶剂热法，使溶液中的离子进行重排和结晶，形成卤化钙钛矿基催化剂。
三、光催化CO2还原性能研究1. 实验装置与条件：采用光催化反应器进行实验，使用特定波长的光源照射催化剂，并控制反应温度、压力和气体流量等参数。
2. 性能评价：通过测量CO2的转化率、产物的选择性以及催化剂的稳定性等指标，评价卤化钙钛矿基催化剂的光催化CO2还原性能。
3. 结果分析：通过对比不同制备工艺、不同催化剂组成以及不同反应条件下的光催化性能，分析卤化钙钛矿基催化剂的催化机理和性能优化策略。
四、实验结果与讨论1. 实验结果：通过实验，我们成功制备了多种卤化钙钛矿基催化剂，并对其光催化CO2还原性能进行了评价。
结果表明，不同组成的催化剂在CO2转化率、产物选择性和催化剂稳定性等方面表现出不同的性能。
2. 性能分析：对实验结果进行深入分析，发现催化剂的组成、结构以及反应条件等因素对光催化性能具有重要影响。
通过优化催化剂组成和反应条件，可以显著提高卤化钙钛矿基催化剂的光催化CO2还原性能。
3. 催化机理探讨：结合文献资料和实验结果，对卤化钙钛矿基催化剂的催化机理进行探讨。
《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，光催化技术因其高效、环保的特性，在能源转换和环境污染治理领域受到了广泛关注。
其中，卤化钙钛矿基催化剂以其独特的光电性能和良好的光吸收能力，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，并探讨其光催化CO2还原性能。
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包括材料选择、合成方法和后处理等步骤。
1. 材料选择：选择合适的钙钛矿结构材料是制备卤化钙钛矿基催化剂的关键。
通常，钙钛矿结构材料具有较好的光电性能和光吸收能力，如CH3NH3PbI3、CsPbBr3等。
2. 合成方法：采用溶液法或气相沉积法等合成方法制备卤化钙钛矿基催化剂。
其中，溶液法包括一步法和两步法，可制备出具有良好结晶度和均匀性的钙钛矿薄膜。
3. 后处理：对制备好的催化剂进行适当的后处理，如热处理、掺杂等，以提高其光催化性能和稳定性。
三、光催化CO2还原性能研究本部分主要探讨卤化钙钛矿基催化剂在光催化CO2还原领域的应用性能。
1. 实验方法：采用光催化实验装置，以卤化钙钛矿基催化剂为光催化剂，在光照条件下进行CO2还原反应。
通过检测反应产物的种类和产量，评估催化剂的光催化性能。
2. 结果与讨论：实验结果表明，卤化钙钛矿基催化剂具有较高的光催化CO2还原性能。
在适当的反应条件下，可实现较高的CO和CH4等产物的生成量。
同时，通过分析催化剂的结构、光学性质及表面化学性质等因素，探讨其光催化性能的影响因素和作用机制。
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还原领域的应用性能。
通过选择合适的钙钛矿结构材料、采用适当的合成方法和后处理技术，成功制备出具有良好光电性能和光吸收能力的卤化钙钛矿基催化剂。
在光催化CO2还原实验中，该催化剂表现出较高的性能，为光催化技术在能源转换和环境污染治理领域的应用提供了新的思路和方法。
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
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第2期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马颢菲1，苑鹏2，沈伯雄2（1河北工业大学能源与环境工程学院，天津300401；2河北工业大学化工学院，天津300130）摘要：近年来，开发宽光谱响应、高吸附性能和强催化活性的钙钛矿型催化剂用于气态污染物的光催化脱除受到广泛关注。
本文全面梳理了钙钛矿型光催化剂的制备和改性方法，并对其光催化脱除典型气态污染物的反应机理、研究现状及未来研究方向进行了系统归纳和评述。
文中指出：柠檬酸络合法制备所得钙钛矿型光催化剂具有粒径小和光催化活性高的特点，经离子掺杂或复合改性后可进一步提升其可见光响应能力。
该类催化剂在光催化脱除烟气中的NO 、Hg 0和挥发性有机化合物（VOCs ）方面表现出较高的催化反应性，其协同催化氧化Hg 0和NO 的可行性也得以初步的理论论证。
此外，含钛高炉渣衍生的钙钛矿型光催化剂在气态污染物净化方面表现出良好的应用前景。
然而，钙钛矿型光催化剂用于气态多污染物协同脱除及含钛高炉渣中钙钛矿型组分的富集等方面的研究有待进一步深化。
本文以期为钙钛矿型光催化剂的优化制备及气态污染物光催化脱除效率的提升提供参考。
关键词：催化剂；制备；烟道气；光催化；改性；自由基中图分类号：X511文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）02-0721-09Research progress of preparation and utilization of perovskite-typephotocatalyst in romoval of typical gaseous pollutantsMA Haofei 1，YUAN Peng 2，SHEN Boxiong 2(1School of Energy and Environmental Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin 300401,China;2School ofChemical Engineering and Technology,Hebei University of Technology,Tianjin 300130,China)Abstract:In recent years,developing and utilizing catalysts with wide spectral response,high adsorption capacity and strong catalytic activity for photocatalytic removal of gaseous pollutants was widely concerned.In this work,the preparation and modification of perovskite-type photocatalysts were elaborated in detail,and then the research status,reaction mechanism and future research directions of perovskite-type photocatalysts for removing typical atmospheric emissions were summarized and reviewed systematically.The perovskite-type photocatalyst prepared by citric acid complexation method has the characteristics of small particle size and high photocatalytic activity,hereafter its visible light response ability can be further improved by ion doping or composite modification.The catalysts show high photocatalytic activity in the removal of NO,Hg 0and VOCs from flue gas,and the feasibility of synergistic catalytic oxidation of Hg 0and NO has been theoretically demonstrated.Furthermore,the perovskite-type photocatalyst derived from titanium-bearing blast furnace slag has a good application prospect in the综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-0711收稿日期：2021-04-07；修改稿日期：2021-05-13。
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。
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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