纳米钙钛矿的性能及应用进展.PDFVIP

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　天 　津 　化 　工 　　　　　　　　　　　　　2002 年 1 月 4 纳米钙钛矿的性能及应用进展 欧阳颖 ,秦永宁 ,马智 (天津大学化工学院 ,天津 300072) 摘要 : 　对纳米材料的特殊性能以及钙钛矿的结构与性能作了简要的介绍 ,并阐述了纳米钙钛矿在各领 域的应用发展前景。 关键词 : 　纳米 ;钙钛矿 ;性能 ;应用 ( ) 中图分类号:TB 383 　　文献标识码 :A 　　文章编号 :1008 - 1267 2002 01 - 0004 - 02 　　近几年来 ,一门崭新的科学 ———纳米科学与技 子价态的变化必然直接影响氧阴离子的状态 ,是产 ( 生氧空位的直接原因 ,A 离子与氧原子的相互作用 术正在兴起。它是在现代科学 混沌物理、量子力 ) ( 在钙钛矿结构的演变中起决定性的作用。为了适应 学、介观物理、分子物理 和现代技术 计算机技术、 ) 周围氧离子环境的变化 ,B 离子必须调整其电子轨 扫描隧道显微技术、扫描电镜和核分析技术 的基础 上发展起来的一门新兴学科 ,又迅速渗透到材料学、 道的组合状态 ,即价态发生变化 ,多数过渡金属恰巧 机械学、电子学等各个领域。研究和应用前景广阔 具有此能力 ,特别是Mn 、Fe 、Co 、Ni 、Cr 等。而B 阳离 而深远 ,有人称它是跨世纪的战略性科技领域。 子价态的变化随之会改变其配位数 ,并引起多面体 ( 结构的演变。这意味着氧空位的形成有利于 B 离 纳米材料是指颗粒尺寸在纳米数量级 1～100 nm) 的超细材料 ,它的尺寸大于原子簇而小于通常 子价态的调整 ,这正是钙钛矿结构本质性特征的又 的微粉 ,处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。 一方面。可见 A 离子价态变化不仅可能产生氧空 纳米材料科学是凝聚态物理、胶体化学、配位化学、 位 ,会使 B 阳离子价态改变和调整 , 同时 ,也会改变 化学反应动力学、表面、界面等学科的交叉学科 ,是 B 离子与氧离子的相互作用以及通过氧离子改变 B 现代材料科学的重要组成部分。纳米材料在结构、 离子与B 离子的相互作用。为了改进钙钛矿的性 ( ) 光电和化学性质等方面的诱人特征 , 引起材料科学 能 ,常对A 位或 和 B 位离子做部分取代。根据 A 、 家的浓厚兴趣 , 使之成为材料科学领域研究的热 B 位离子的大小以及部分取代的情况 ,钙钛矿的结 点[1 ] 。 构可以发生畸变。目前已有的研究结果表明钙钛矿 在催化、存储、传感、光吸收等诸多方面均表现出良 1 　钙钛矿的结构及其性能 好的性能。 钙钛矿型稀土复合氧化物通式为 ABO3 ,稀土元 2 　纳米钙钛矿的应用 素一般位于 A 位。在钙钛矿型结构中 ,B 位离子一 般占据一个八面体结构中心 ,A 位离子和氧离子组 纳米钙钛矿的研究虽然只有很短的历史 ,然而 成一个面心立方格子。这个结构的稳定条件 : 所取得的研究成果表明纳米钙钛矿在诸多方面表现