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1、JIUJIANGUNIVERSITY毕业论文题目:钙钛矿型复合氧化物的研究进展院系:化学与环境工程学院专业:应用化工技术姓名:汤中伟年级:B1121指导教师:叶姗2013年12月目录引言.......................................................................1第一章钙钛矿型的基本结构性质...................................21.1基本结构............................................
2、.......................21.2晶体形态..................................................................21.3物理性质....................................................................3第二章钙钛矿型复合化合物的应用种类及制备.................32.1钙钛矿型复合化合物的研究.......................................
3、.....32.2钙钛矿型复合金属氧化物的主要制备方法.............................42.3钙钛矿型复合金属氧化物的应用...................................10第三章钙钛矿复合氧化物材料应用前景...........................16参考文献:见附表...............................................................17引言钙钛矿型复合氧化物是当今世界一种比较热门的新型的复合型的化合物。标准
4、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。根据钙钛矿的晶体结构可以与很多种元素材料复合形成新型高分子多功能材料,其应用领域遍及生活中各个方面。例如,随着现代汽车行业的飞速发展,汽车的尾气处理愈来愈受到严重关注,而新型的钙钛矿复合氧化物对废反应气净化过程中CO、碳氢化合物的完全氧化和SO2、NOx的还原具有高的催化活性,掺杂稀土后催化剂具有高抗毒性能和热稳定性尾气,可望替代贵金属催化剂而成为高温稳定型氧化还原催化剂、汽车净化催化
5、剂;钙钛矿氧化物燃料电池SOFC具有1)全固态结构,不存在液态电解质所带来的腐蚀和电解液流失等新问题;2)无须使用贵金属电极,电池成本大大降低;3)燃料适用范围广;4)燃料可以在电池内部重整等优点;钙钛矿氧化物磁制冷系列材料在室温磁冰箱等方面有广阔的应用前景,有望推动制冷领域的技术革命;以钙钛矿氧化物制备的导电陶瓷具有化学性能稳定、抗腐蚀、耐高温等特征,具有优良的导电性和高温PTC效应;钙钛矿型复合氧化物因其电子和氧离子导电性对氧有良好的吸附和脱附性等等。第17页钙钛矿型复合氧化物的研究进展摘要:综述了钙钛矿型氧化物(可用通式
6、ABO3来表示)的典型正交晶体结构和复合掺杂钙钛矿型复合氧化物的主要制备方法:自燃烧法、水热法、溶胶-凝胶法、固相法、共沉淀法、化学气相沉积法、滴淋-热解法、微乳液法以及湿化学法等。总结了以上各种方法的制备过程、特点以及工艺优化方面国内外所取得的研究进展,并在现有研究进展基础上,展望了复合掺杂钙钛矿催化剂的制备方法的研究前景。关键词:钙钛矿复合材料第一章钙钛矿的基本结构性质1.基本结构钙钛矿型复合氧化物因具有天然钙钛矿(CaTiO3)结构而命名的,与之相似的结构有正交、菱方、四方、单斜和三斜构型。标准钙钛矿结构中,A2+和O2
7、-离子共同构成近似立方密堆积,A离子有12个氧配位,氧离子同时有属于8个BO6八面体共享角,每个氧离子有6个阳离子(4A~2B)连接,B2+离子有6个氧配位,占据着由氧离子形成的全部氧八面体空隙。钙钛矿结构的对称性较同种原子构成的最紧密堆积的对称性低,A、B离子大小匹配。各离子半径间满足下列关系:其中RA、RB、RO分别为A离子、B离子和O2-离子的半径,但也存在不遵循该式的结构,可由Goldschmidt容忍因子t来度量:第17页理想结构只在t接近1或高温情况下出现,多数结构是它的不同畸变形式,这些畸变结构在高温时转变为立方
8、结构,当t在0.77~1.1以钙钛矿存在;t<0.77,以铁钛矿存在;t>1.1时以方解石或文石型存在。【1,3】2.晶体形态1).呈立方体晶形,在立方体晶体常具平行晶棱的条纹,系高温变体转变为低温变体时产生聚片双晶的结果。2).对称特点:高温变体为等轴晶系,点群m3m,空间