最初的钙钛矿专指CaTiO3

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1、最初的钙钛矿专指CaTiO3,后来演化为含有多种不同元素的钙钛矿，确切地说应该称为钙钛矿结构！具体见下面的介绍： 钙钛矿perovskite化学成分为CaTiO3、属正交(斜方)晶系的氧化物。以俄国伯爵.辺佩罗夫斯基(血P )的姓命名。常含钠、铈、铁、铌等。外形常呈假等轴晶系的似立方体或八面体。浅 色至棕色，金刚光泽。摩斯硬度5.5，比重 4.0。钙钛矿多为基性或碱性火成岩中的副矿物， 在与的接触带中也有产出。大量富集时可用于提炼钛、稀土元素和铌。俄罗斯的科拉半岛是 世界著名的产地。一般特点化学组成: CaO 41.24%，TiO2 58.76%。类质同象混入物有 Na、 Ce、 Fe、 Nb

2、。晶体结构 、 晶体形态对称特点：高温变体为等轴晶系，点群m3m，空间群Pm3m;在600C以下转变为正交晶系， 点群 mmm, 空间群 Pcmm晶胞参数：高温变体ao=3.85埃,Z=1;在600C以下ao=5.37埃bo=7.64埃，co=5.44埃,Z=4 晶体结构： 在高温变体结构中，钙离子位于立方晶胞的中心，为 12 个氧离子包围成配位立 方-八面体，配位数为12；钛离子位于立方晶胞的角顶，为6个氧离子包围成配位八面体， 配位数为 2。晶体化学理论组成(wB%)： TiO2 58.75； CaO 41.25。成分较纯，少量类质同像替代有K、 Na、 Nb、 Ta、 Fe3+、 TR

3、等；稀土元素主要为 Ce、 Nd、 La、 Y、 Ta、 Nb 等。成分中含 TR2O3 达2.3%以上者称铈钙钛矿；含Nb2O3达6%以上者称铌钙 钛矿。结构与形态900C以上为等轴晶系，Oh1-Pm3m； a0=0.385nm； Z=1。实际上在高温下， 钙钛矿结构稍有畸变，0=90。48；故应为单斜晶系 600C以下转变为斜方晶系的同质 多像变体，D2h16-Pcmn； a0=0.537nm, b0=0.764nm，c0= 0.544nm； Z=4。在高温等轴变体中， Ca2+位于立方晶胞的中心，配位数12； Ti4+位于立方晶胞的角顶，配位数6； O2-位于立方 晶胞晶棱的中点，TiO

4、6八面体以共角顶方式相联。a0值恰好相当于1个TiO6八面体的 高度。整个结构亦可视为O2-作立方最紧密堆积，而Ti4+充填1/4的八面体空隙，四面体 空隙全空，八面体共角顶排列形成较大的立方体空隙，钙位于其中。六八面体晶类，Oh-m3m(3L44L36L29PC)。常呈立方体晶形或呈不规则粒状。在立方体晶 面上常见平行于晶棱的条纹，为同质多像转变时双晶化的结果。下面介绍目前通常所概称的钙钛矿，既钙钛矿结构，也可称为钙钛矿型复合氧化物钙钛矿结构钙钛旷结构简介钙钛h结构飽金厲氧化物是摘化拳蛆成可用AEO?来表 盘，晶体结扁g立才晶隸的复合全属氣化物心A他駡子:稀土或璇土調0.090111X1B伐

5、亀子i过滾备爲瘍孔沪。05 him、 I MI粗成无素的窗子须講足彖限因子:0.75 /1.1 时以方解石或文石型存在。B理想的钙钛犷结构ABO,原始晶J,b9图1钙钛矿型氧化物ABO.晶禅结构示意图A2BO4 类钙钛矿型复合氧化物结构可看成由钙钛矿层(ABO3)与岩盐层(A0)交替叠合而成的化合物Odier P et al. Mater. Res. Bull, 1986, 21(7):787-796A位离子A09 : rA较大，通常被碱土、稀土 (Ln)等金属离子占据. B位离子BO6 : rB较小，通常被过渡金属离子占据，是钙钛矿层的骨 架.具体可以参考下述文献：A2BO;类钙钦矿型复合氧

6、化物在催化领域的应用研究进展钙钛矿型复合氧化物的化学特性几乎所有的稳定元素都可以进入ABO3晶格，形成钙钛矿结构；处于A位和B位的阳离子都可以被部分取代； 化合价、化合比和晶格空位可以在较大的范围内变化和控制; 对缺陷氧和过量氧能够起到稳定作用， 因而稳定了不寻常价态离子; 少量贵金属的加入可以提高催化活性。制备方法自燃烧法(fombumtion synthesis method)落胶-凝胶法（血亠刺method）固相法(solide state reaction method )水热法(hydrothermal synthesis)共沉淀法(coprecipiialion prucsss)滴

7、淋-热解法(Drip - Pyrolysis)微乳液迭(micn亡nwhion technique)化学气相沉积送(chmnk旧I vapor deposition 简称CVB)湿化学法(忡我chemical route)其他方法脉冲激光沉积法(PLD)改性的纤维素吸附法，利用纤维素、有机酸、金属盐等固态复合物的热解 作用合成 用阴极还原电化学沉积法自蔓延高温合成法(SHS)具体可参见： 制备方法综述表i 一姿恃ttb型机牝*葩倉独子的制*片法琵冀卸甘牺図性蜃时轴tKX/t軌丹；小UQO!癥itt恤3004(1 nra烯音磁匸55时ITO城枫比誓 -15&皿” ftJJHfc-Mpm1 jft

8、g.sAoi iMjtOi( A. = Sr总故找(nt, T2i)3iJtj-ftj|植 Bn I 快度 4 Jima血水扇磁3弋mhlxn50- IQffiwig的忡flfi 30 rw. It圧壬】冲un-OiMO灘険AW宝刑B曲Iffig”舷50呻L* EfftfcraHnQjicatiffli惧誓(fitawiiw； ifl皋非上砂亶柚两n,緻和mi. W腐”% hbFe?心&曬at单甸孫SOOSWtff杠刚呻.纽咖诃”呼脛V 100眄0-15 amLaC-GifcOi&SD9E沖3-X目前对于钙钛矿的制备主要集中在(催化用途方面的制备)：低温合成钙钛矿结构制备表面积大的钙钛矿钙钛矿

9、的应用钙钛矿型复合氧化物ABO3是一种具有独特物理性质和化学性质的新型无机非 金属材料，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，因此在理 论上它是研究催化剂表面及 催化性能的理想样品。由于这类化合物具有稳定的 晶体结构、独特的电磁性能以及很高的氧化还原、氢解、异构化、电催化等活性， 作为一种新型的功能材料，在环境保护和工业催化等领域具有很大的开发潜力。钙钛矿复合氧化物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 等领域的研究热点标准钙钛矿中A或B位被其它金属离子取代或部分取代后可合成各种复合氧 化物，形成阴离子缺陷或不同价态的B位离子，是一类性能优异、用途广泛的新型 功能材料。固体氧化物燃料电池(SOFC)材料 钙钛矿锰氧化物磁制冷材料 多功能导电陶瓷材料 氧分离膜与气敏材料 氧化还原催化剂体现在催化方面的应用主要有以下几个方面： 汽车尾气净化催化剂 光催化剂 挥发性有机化合物的催化燃烧 吸附性能研究