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1ABO型钙钛矿氧化物的研究现状及展望

钙钛矿结构类型功能性材料已经发现很多特性，它的气敏性可以制作气敏材料，它的电导性可以作为导电材料，当然它还有巨磁电阻、催化性等特有性质，其应用已经涉猎到电子、机械、化工航天、通讯等领域，随着复合型钙钛矿材料发展，传统ABO型钙钛矿在不断发现的同时，新型合成也不断被发现[5]，如W、Al、Sr掺杂ABO型钙钛矿，Eu、C、Y等采用静电喷射沉积在钢铁或玻璃基本表面沉积La0。8Sr0。2Co0。2Fc0。8O3钙钛矿薄膜；微拆法合成复合掺杂钙钛矿系列氧化物(Lu1-xYbx)3Al5Ol2；又研发了相反转技术等，对于钙钛矿结构类型功能材料制备方法的今后研发工作要立足于简化合成工艺、降低成本和改善产品结构与性能上[5]。86716

中北大学理学院目前ABO3型钙钛矿型光催化剂的研究取得了一定的进展。综述了国内外钙钛矿型的制备方法，主要有原材料几乎为氧化物的固相反应法；本次用到的溶胶-凝胶法；在水溶液条件下化学反应的水热合成法；不溶溶剂经过活性剂调节的微乳液法；用沉淀剂的共沉淀法，进行了总结；重点介绍了通过掺杂的方法提高光催化活性的方法，并对今后钙钛矿用途的发展趋势进行了展望；本世纪来，随着工业化和人类生活水平的、环境的污染与能源问题，人类增多导致生活范围增加，生活垃圾和工业垃圾中，含有难以自然净化的有机、无机等污染物；这些污染物严重的破坏着自然环境；而光催化技术有效的解决部分问题，它工艺简单成本较低[20]，所以备受欢迎。复合型钙钛矿氧化物ABO的结构及其特性在生活中广泛应用，其中CaTiO3的结构及化学性能，这些微观结构及其元素位置相似的化合物用通式ABO3表示。在其结构中，A2+和O2-共同构成近似立方密堆积，每个的周围A2+有12个O原子相随配位，但是在角上氧同时属于8个BO6八面体，所以为八分之一，每个氧又与6个阳离子(4A和2B)连接，B2+有6个氧配位，占据着由O2位置。近年来，具有钙钛矿结构的掺杂BaZrO3和BaCeO3材料倍受研究人员的青睐；但是，掺杂BaZrO3的电导率较低，而掺杂BaCeO3的化学稳定性较差，这些都是亟待解决的重要问题。本文通过阳离子掺杂BaMO3及复合化等方法开发新型中温电解质材料，研究其组织结构与电学性能和化学稳定性之间的关系，以期能够提高掺杂锆酸钡材料的电导率和铈酸钡材料的化学稳定性；采用高温固相法1973K下无压烧结制备出掺杂BaMO3及复合电解质材料。通过XRD、SEM、EDX、Ra man和FT-IR等方法研究了其组织结构，采用交流阻抗谱测试了不同材料在723至1073K温度范围内在空气和不同H2 O-H2气氛中的电阻，进而计算了其电导率、指前因子和活化能[6][17]。论文网

2 溶胶-凝胶合成法

溶胶-凝胶法分类，根据产生溶胶凝胶的过程机制分成三种类型[19]：络合物型，传统胶体型，无机聚合物型；通过络合剂如柠檬酸使金属离子形成络合物，再经过干燥等过程处理形成络合物为络合法。通过参加沉淀剂控制溶液中金属化合物的沉淀速度，使得到稳定、均匀的凝胶，再经过干燥得到凝胶的为传统法。通过可溶性聚合物在水或有机相中的化学反应过程再沉淀，在干燥形成的凝胶中金属离子分布均匀的过程为无机聚合物型。

一般把有机混合物或金属混合物在液体下充分反应后，再通过特殊处理成稳定前驱体，前驱体一般为金属有机或无机盐，酸性环境一般为配位较强的柠檬酸作为配位体，然后加热搅拌得到湿凝胶，凝胶在陈化后胶粒间缓慢聚合，会形成微观结构为三维网状结构，而网状中间为溶剂，然后再通过干燥固化挥发掉溶剂，此时必须为单相结构，形成分子结构甚至为亚纳米结构[7]。 (责任编辑：qin)