钙钛矿结构示意图
更新时间:2023-11-27 18:46:01 阅读量: 教育文库 文档下载
一、钙钛矿结构示意图
钙钛矿型复合氧化物是结构与钙钛矿CaTiO3相同的一大类化合物,钙钛矿结构可以用ABO3
表示(见上图),A位为稀土元素,阳离子呈12配位结构,位于由八面体构成的空穴内;B位为过渡金属元素,阳离子与六个氧离子形成八面体配位。钙钛矿型催化剂在中高温活性高,热稳定性好,成本低。研究发现,表面吸附氧和晶格氧同时影响钙钛矿催化活性。较低温度时,表面吸附氧起主要的氧化作用,这类吸附氧能力由B位置金属决定;温度较高时,晶格氧起作用,不仅改变A、B位置的金属元素可以调节晶格氧数量和活性,用+2或+4价的原子部分替代晶格中+3价的A、B原子也能产生晶格缺陷或晶格氧,进而提高催化活性。
二、双钙钛矿结构示意图
近年来,双钙钛矿型氧化物得到了越来越广泛的关注,双钙钛矿的通式可表示为A2B’B’’O6,标准的A2B’B’’O6型氧化物可以看作是由不同的BO6八面体规则的相间排列而成。一般情况下B′和B″是不同的过渡金属离子,其晶体结构如图2所示。A2B’B’’O6结构双层钙钛矿型复合氧化物呈NaCl型结构相见排列。多数情况下双层钙钛矿氧化物结构也将发生畸变,它的结构一般由离子
大小、电子组态和离子间相互作用等决定,而且双钙钛矿结构中B’O6和B’’O6八面体的稳定性对整个结构的稳定性起着很重要的作用,B′位、B″位离子相应的氧化物越稳定,则钙钛矿结构越稳定。双钙钛矿型复合氧化物的制备近年已成为材料科学的重要发展方向。从理论角度上看,双钙钛矿氧化物材料可以提供更加丰富的变换组合,给研究者提供了广阔的研究空间。
Sr2FeMoO6属于典型的A2B’B’’O6结构氧化物,其理想形式为Fe3+和Mo5+分别有序地占据B′和B″位置,FeO6八面体和MoO6八面体在三维空间以共角顶的方式相间排列组成三维框架,Sr2+则填充在由8个八面体所围成的空隙的中心位置,如上图所示。实际上,由于占据A位、B′位及B″位的Sr2+、Fe3+、Mo5+并不是像标准立方双钙钛矿结构那样完全匹配,因此,在常温下其结构并非为立方对称,而是沿c轴方向有一个拉伸,畸变为四方对称结构。大量的研究表明,Sr2FeMoO6中存在Fe/Mo离子的反位缺陷(反位缺陷是指Fe离子占据Mo位而Mo离子占据Fe位),而且反位缺陷对Sr2FeMoO6的电输运性质和磁学性质有很大的影响。
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