钙钛矿型氧化物的研究进展.doc

JIU JIANG UNIVERSITY 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 钙钛矿型的基本结构性质 ................................... 2 1.1 基本结构 ................................................................... 2 1.2 晶体形态 .................................................................. 2 1.3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 ................. 3 2.1 钙钛矿型复合化合物的研究 ............................................ 3 2.2 钙钛矿型复合金属氧化物的主要制备方法 ............................. 4 2.3 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、汽车净化催化剂钙钛矿氧化物燃料电池ＳＯＦＣ1）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)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钙钛矿型复合氧化物因具有天然钙钛矿(ＣａＴｉＯ3)结构而命名,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,和Ｏ2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 、R O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: 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结构, 当t 在0 以钙钛矿存在; t 077, 以铁钛矿存在; t 11 时以方解石或 文石型存在。 晶体形态 1）.呈立方体在立方体晶体常具平行的条纹，系高温变体转变为低温变体时产生的结果。 对称特点: 高温变体为，m3m,空间群Pm3m;在600℃以下转变为，点群mmm,空间群Pcmm 　 : 高温变体ao=3.85埃,Z=1;在600℃以下ao=5.37埃bo=7.64埃,co=5.44埃,Z=4 　　 :　在高温变体结构中，离子位于立方的中心，为12个氧离子包围成配位立方-八面体，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6。 硬度: 5.5-6 比重: 3.97-4.04 　: 解理不完全 　　: 参数状断口 　: 褐至灰黑色 　: 白至灰黄色 　光泽: 　: N=2.34-2.38 　矿物用途 富集时可以作为钛、（尤其是族稀土）及铌的来源。 化学沉淀法是以Na2 CO3、NaOH、氨水、( NH4 ) 2 CO3、尿素中一种或两种混合物为沉淀剂,反应