ABO3型钙钛矿结构的可见光光催化剂LaCo0.5Ti0.5O3的设计与合成

不同形貌钙钛矿型氧化物、氧化锌纳米材料的可控制备及催化和气敏性能研究钙钛矿型氧化物(ABO3)具有较好的氧化还原性能和高温热稳定性能,使其在催化、太阳能电池、环境气体检测等领域具有广泛的应用前景。

但以传统的合成方法制备的钙钛矿比表面积较小(<10m2/g)、活性不高,使得其应用受到限制。

本文以提高钙钛矿型氧化物的比表面积和催化性能为目标,制备了不同形貌的钙钛矿型氧化物并通过贵金属Pd的负载进一步提高其催化氧化性能,揭示了产物组成、结构与其性能的关联。

同时,本论文还制备了具有三维有序大孔结构的氧化锌纳米材料,研究了贵金属Au、Pt的负载对其气敏性能的影响,主要研究内容如下：1、以赖氨酸、柠檬酸、硬脂酸、棕榈酸、甘氨酸、月桂酸为配体,采用溶胶凝胶法制备了LaNiO3纳米粒子,研究了配体种类对其结构和性能的影响。

结果表明：不同配体合成的LaNiO3具有不同的结构,其中以赖氨酸为配体合成出的LaNiO3具有最高的比表面积(17.3 m2/g)和最优异的CO催化氧化活性(T50%为221℃,T90%为260℃)。

赖氨酸是一种晶体生长导向剂,其含有的NH2基和COOH基等两种基团,可与金属阳离子结合,在煅烧后产生较多的空腔,增大钙钛矿的比表面积。

随着配体碳链的增加,合成的LaNiO3比表面积逐渐减少,其CO催化活性也逐渐减低。

采用赖氨酸辅助的溶胶凝胶法对LaNiO3的A、B位进行Sr和Cu的掺杂,结果表明掺杂后的催化活性有一定的提高,其中La0.9Sr0.1Ni0.9Cu0.1O3具有最高的吸附氧浓度和最佳的CO催化活性,T50%和T90%分别为211℃和247℃。

钙钛矿La0.9Sr0.1Ni0.9Cu0.1O3优良的催化性能与其较高的比表面积和吸附氧物种浓度有关。

2、空心材料是一种新型形貌材料,具有较大的比表面积。

本文采用碳球模板法,在较缓慢的升温速率(1℃/min)下,合成了多壳层空心球LaMnO3纳米材料。

ABO3型钙钛矿材料的第一性原理研究的开题报告
研究题目：ABO3型钙钛矿材料的第一性原理研究
研究背景：
ABO3型钙钛矿材料是一种普遍应用的重要材料，广泛应用于电子、光电、磁电等领域。

该材料具有优异的物理化学性质和应用潜力，因此
在材料科学领域受到了广泛关注。

ABO3型钙钛矿材料的研究主要涉及到其晶体结构和电学性质的研究，对其内在的电子结构和能带结构进行深入分析和研究是了解其电学性质
的关键。

而利用第一性原理方法对ABO3型钙钛矿材料进行研究，可以对其电学性质进行深入剖析，从而更好地指导其实际应用。

研究内容和方法：
本研究将通过基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，对ABO3
型钙钛矿材料的电子结构和能带结构进行计算和分析。

具体研究内容包括：
1.钙钛矿晶体结构的计算和分析：通过第一性原理计算方法对不同
组分的ABO3型钙钛矿材料进行结构优化和晶格常数的计算；
2.电子结构计算和分析：对钙钛矿材料的电子结构进行计算和分析，包括能带结构和密度分布等方面，与实验数据进行对比分析，确定其电
学性质特征；
3.相互作用分析：对不同元素之间的相互作用进行分析，特别是A
和B元素之间的相互作用，以及探讨其对电学性质的影响。

预期成果：
通过本文研究，预计可以得到ABO3型钙钛矿材料的电子结构和能
带结构，明确其电学性质特征，为其实际应用提供理论依据。

同时，还
可以为其他相关材料的研究提供参考和借鉴。

LaCoO_(3)钙钛矿型催化剂的制备及其光催化降解酸性品红和碱性品红的研究王潇潇;郭世龙;牛紫嫣;张业祥;芦兴程;田雁;李一衡;胡馨雨;武兆虹;刘振民;卫贤贤;张懿营【期刊名称】《分子催化（中英文）》【年(卷),期】2024(38)1【摘要】以硝酸钴、硝酸镧及柠檬酸为原料,在水热体系中采用水热合成法合成出一系列的钙钛矿型催化剂LaCoO_(3),考察当焙烧温度不同时,所合成催化剂的物化性质和降解酸性品红和碱性品红的光催化性能,并分析了催化剂降解品红的降解机理.实验结果表明,采用水热合成法能够成功合成出钙钛矿型催化剂LaCoO_(3),随着焙烧温度的升高,催化剂的颗粒尺寸逐渐增大,结晶度则呈现先升高后降低的趋势.与此同时,比表面积、孔径和孔体积则逐渐减小.另外通过光催化降解品红来测试催化剂的光催化性能,结果表明LaCoO_(3)对酸性品红和碱性品红都具有很好的光催化活性,但对酸性品红的降解率高于碱性品红,这可能与不同品红的结构或者溶液的酸碱性有关.【总页数】12页(P71-80)【作者】王潇潇;郭世龙;牛紫嫣;张业祥;芦兴程;田雁;李一衡;胡馨雨;武兆虹;刘振民;卫贤贤;张懿营【作者单位】太原科技大学化学工程与技术学院煤矸石高值利用山西省重点实验室;天津药明康德新药开发有限公司;太原科技大学环境与资源学院【正文语种】中文【中图分类】O64.32【相关文献】1.稀土元素钬掺杂二氧化钛光催化剂的制备及对碱性品红降解性能研究2.不同方法制备出的不同结构的钙钛矿型催化剂-SrZrO3及光催化降解含酚废水性能的研究NixFe1-xO3钙钛矿光催化降解碱性品红4.钙钛矿型催化剂LaCoO_(3)的制备及其光催化降解酸性红B的研究CoO_(3)钙钛矿型催化剂的制备及其光催化降解盐酸四环素的研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

abo3型化合物摘要：一、介绍ABO3 型化合物1.ABO3 型化合物的定义2.ABO3 型化合物的重要性质二、ABO3 型化合物的结构与性质1.结构特点a.离子晶体结构b.氧离子和过渡金属离子的排列方式2.性质a.电学性质b.磁学性质c.光学性质d.热学性质三、ABO3 型化合物的应用1.超级电容器2.锂离子电池3.氧传感器4.催化剂四、ABO3 型化合物的制备方法1.常规合成方法2.湿化学法3.微波辅助法4.电化学方法正文：ABO3 型化合物是一种具有特定结构的离子晶体材料，其中A 表示碱金属或碱土金属离子，B 表示过渡金属离子，O 表示氧离子。

这种化合物具有许多独特的性质，使其在许多领域具有广泛的应用。

ABO3 型化合物的结构特点是具有离子晶体结构，其中过渡金属离子和氧离子交替排列，形成一个具有六方最密堆积（hcp）或面心立方最密堆积（fcc）结构的晶格。

这种结构具有高的离子电导率和低的电子电导率，导致这些化合物具有良好的电学性质。

此外，由于其具有特殊的磁学性质、光学性质和热学性质，使其在许多领域具有广泛的应用。

在应用方面，ABO3 型化合物在超级电容器、锂离子电池、氧传感器和催化剂等领域具有重要的应用价值。

例如，超级电容器是一种能够快速充放电的电化学储能设备，而ABO3 型化合物由于其高的离子电导率和低的电子电导率，使其成为一种理想的超级电容器电极材料。

此外，由于ABO3 型化合物具有高的电化学活性，因此也广泛应用于锂离子电池的电极材料。

在制备方法方面，ABO3 型化合物可以通过多种方法进行制备，包括常规合成方法、湿化学法、微波辅助法和电化学方法等。

这些方法各有优缺点，可以根据具体需求选择合适的制备方法。

总之，ABO3 型化合物作为一种具有独特结构和性质的离子晶体材料，在许多领域具有广泛的应用前景。

ABX3型钙钛矿光伏材料的结构与性质调控ABX3型钙钛矿光伏材料是一类具有良好光电性能的材料，其中A代表一种有机阳离子或无机阳离子，B代表一种金属阳离子，X代表一种卤素阴离子。

这类材料在太阳能电池中的应用潜力巨大，因为它们具有高的光吸收系数、长寿命寿命以及良好的电荷输运性能。

要充分发挥ABX3型钙钛矿光伏材料的性能，需要对其结构和性质进行调控。

通过调控结构与性质，可以实现光电转换效率的提高、制备工艺的优化以及稳定性的提升。

首先是结构调控。

传统的ABX3型钙钛矿光伏材料的结构是立方相，但近年来研究表明，采用其他晶相或在立方相上引入缺陷可以显著提高光电性能。

例如，采用钙钛矿材料的单晶或多晶结构可以提高载流子的迁移率和增加吸收光谱范围，从而提高光电转换效率。

此外，引入缺陷也可以改善材料的稳定性和减低缺陷密度。

其次是性质调控。

ABX3型钙钛矿光伏材料的性质与其组成元素有关。

调控组成元素可以改变材料的能带结构和光吸收性能。

例如，通过改变B元素的种类和比例，可以调节材料的导带和价带位置，从而优化光电转换效率。

此外，改变X元素的种类和比例可以调整材料的禁带宽度，实现宽光谱范围内的光吸收。

另外，界面调控是提高ABX3型钙钛矿光伏材料性能的关键。

在太阳能电池中，光生电子-空穴对在材料中形成后需要通过界面传输到电极，因此界面的质量对光电转换效率至关重要。

通过优化电极材料的选择、界面电子传输层的设计以及界面接触的工艺条件，可以提高光生电子-空穴对的收集效率和减小电子-空穴对的复合速率，从而提高光电转换效率。

在调控ABX3型钙钛矿光伏材料的结构与性质时，还需要考虑材料的稳定性和生产工艺的可行性。

稳定性是材料应用于实际太阳能电池中的关键问题，因为ABX3型钙钛矿光伏材料易于发生结晶和分解。

因此，需要进行合适的界面和封装材料设计以提高材料的稳定性。

同时，制备工艺的可行性是推动ABX3型钙钛矿光伏材料产业化的重要因素，需要开发出低成本、高效率的制备工艺来实现大规模生产。

ABO3型钙钛矿超级电容器摘要：面对环境污染，寻找新清洁能源显得尤为重要。

超级电容器已有五十多年的历史，其因充放电速率快，循环寿命长，功率密度高而被认为是潜在的储能系统之一，具有广阔的应用前景。

近年来钙钛矿型氧化物（ABO3）材料因其良好的导电性能以及电化学性能，在离子溶液中其可以通过氧插入机理发生原为的可逆氧化还原反应，而被广泛应用于超级电容器电极材料中。

本文对ABO3型钙钛矿在未来超级电容器商业使用中的应用进行了初步探究。

关键词：超级电容器；钙钛矿；电化学性能近十年来，钙钛矿型氧化物(ABO3，A=La，Sr，Bi等；B=Ru，Fe，Mn，Ni，Co等)已被报道为超级电容器的潜在电极材料。

然而，大多数已报道的钙钛矿氧化物候选物仍表现出较低的比电容/容量、较低的速率行为或不满意的循环稳定性，限制了它们的进一步应用。

因此，探索具有优良电化学性能的新型钙钛矿候选材料对超级电容器的研究仍然具有重要的意义。

1.超级电容器器件超级电容器，又称电化学电容器，已经有五十多年的历史，被认为是除电池外的潜在储能系统之一。

与传统电容器相比，超级电容器可以存储更多的能量（单位质量或体积），因为电荷分离发生在构成电极和相邻电解质之间双电层中的很小的距离上；超级电容器可以在高比表面积电极材料中由大量孔隙所产生的高度扩展的电极表面积上存储更多的电荷。

能量储存机制本身非常迅速，因为它只涉及离子在电极表面的运动。

在重复充放电循环中，超级电容器具有很高的可逆性，循环寿命大都可超过50万次。

循环寿命长久和良好的稳定性使得超级电容器在电动汽车中诸如轻量级电子熔断器、计算器和数字卡尺的备用电源、浪涌发电量等应用中非常有用。

在这些应用中，超级电容器是电池的免维护替代品。

超级电容器器件的电容在很大程度上取决于电极材料的特性，特别是比表面积和孔径分布。

超级电容器的工作电压通常取决于电解质的稳定性。

含有溶解季铵盐的碳酸丙烯酯或乙腈等非水电解质混合物已被应用于许多商业超级电容器中。

abo3型化合物【原创实用版】目录1.ABO3 型化合物的定义与特点2.ABO3 型化合物的结构与分类3.ABO3 型化合物的性质与应用4.ABO3 型化合物的合成方法5.ABO3 型化合物的发展前景正文1.ABO3 型化合物的定义与特点ABO3 型化合物是一类由 A、B 和 O 三种元素组成的化合物，其中 A 元素通常为金属，B 元素可能为金属或非金属，O 元素为氧。

这类化合物具有多种结构和性质，广泛应用于催化、电子学、光学等领域。

2.ABO3 型化合物的结构与分类ABO3 型化合物的结构可以分为三种类型：简单立方、钙钛矿和双钙钛矿结构。

简单立方结构（如 BaTiO3）中，A、B 和 O 原子分别占据立方格子的不同位置。

钙钛矿结构（如 PbZrO3）中，A 和 B 原子分别位于立方格子的顶点和面心，O 原子位于体心。

双钙钛矿结构（如 K2MnO4）是由两个简单的钙钛矿层组成，其中 A 和 B 原子在不同的层中。

3.ABO3 型化合物的性质与应用ABO3 型化合物具有许多有趣的性质，如高介电常数、铁电性、反铁电性、半导体性等。

这些性质使得它们在电容器、传感器、光电器件等领域有着广泛的应用。

此外，ABO3 型化合物还具有潜在的催化性能，可用于制备高效的催化剂。

4.ABO3 型化合物的合成方法ABO3 型化合物的合成方法有很多，如溶胶 - 凝胶法、共沉淀法、水热法、溶剂热法等。

这些方法的选择取决于目标化合物的特定性能要求。

5.ABO3 型化合物的发展前景随着对 ABO3 型化合物研究的深入，这类化合物在材料科学和工程领域中的应用将不断扩展。

第23卷第2期重庆科技学院学报(自然科学版)2021年4月钙钛矿型CaFeO3的制备及其光催化性能研究周n%原金海％奚锐％罗丹丹％张巍％刘洪涛2(1•重庆科技学院化学化工学院，重庆401331；2•四川中泽油田技术服务有限责任公司，成都610000)摘要：以硝酸铁、硝酸钙和柠檬酸为主要原料，采用溶胶-凝胶自蔓延法制备CaFeO3。

应用FI-IR、XRD、UV-VP-DRS、SEM、EDS等技术对CaFeO3进行分析,在紫外光照射下选用酸性橙7(Acid Orange7,AO7)模拟染料废光，考察CaFeO3的催化降解性能。

所制备的CaFeO3为钙钛矿型，具有网 状结构，粒径约为50nm,带隙为3.11eV。

当暗吸附时间为50mP,光反应时间为*0mP,AO7质量浓度为120mg/L,催化剂用量为0.7g/L,pH值为1时，降解率可达91.9%。

关键词:钙钛矿型CaFeO3；光催化；酸性橙7；溶胶-凝胶自蔓延法中图分类号:TF651：O*43文献标识码:A文章编号：1673-1980(2021)02-0105-06印染废水的色度和COD值较高,很难进行生物降解，其中含有的大部分染料和染料中间体都属于难降解有机物［%-2］。

处理染料废水的常用方法有吸附法、膜分离技术、化学混凝法、厌氧好氧处理法，但这些方法都一定的局限性。

近些年发展起来的光催化氧化处理技术氧化还原效果优良，可将大分子物质矿化成CO2和HO,无二次污染。

钙钛矿型材料的化学物理稳定性高、禁带宽度较窄,具有良好的光催化活性［3-*］'其中CaFeO3是一种单相钙钛矿催化剂,在降解有机染料方面表现出较强的催化活性［7_8］。

本次研究中是以硝酸铁、硝酸钙、柠檬酸为原,用溶胶-凝胶自蔓法钙钛CaFeO3，同时选用酸性橙7(Acid Orange7,AO7)模拟染机污染,考钙钛CaF<O3的光催化降解性能。

1实验部分12实验试剂和仪器实验试剂，包括九水硝酸铁(Fe(NO3)3-9比0)、硝酸钙(Ca(NO3)2)、柠檬酸(C*H8O7-比0)、氨水(NH3-比0)、盐酸！HCt)、无水乙醇(C2H OH)、双氧水(H2O2"等分析纯。