调节钙钛矿氧化物作为高效全解水催化剂文献综述
2020-04-28 20:28:55
文献综述 1.引言 能源是人类赖以生存的重要物质基础,它不仅是人类进行各种经济活动的原动力,更是衡量人类社会经济发展水平的重要标志[1]。
世界的现代化发展得益于化石能源,如石油、天然气、煤炭等的广泛应用,然而过度的开发使化石能源在21世纪上半叶迅速枯竭,能源危机问题已成为全球关注的焦点。
努力开发清洁的新能源是当今世界能源科技的主题。
目前,燃料电池、太阳能、海洋能、风能、生物质能等新能源正被广泛研究,其中,燃料电池、金属-空气电池等储能装置由于其发电效率高、污染小、结构简单、运行稳定等优点受到极大关注[2-5]。
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能转换成电能的化学装置,这种装置的关键是开发出高效的催化剂。
2.钙钛矿型氧化物 2.1结构 钙钛矿型氧化物的化学通式为ABO3,其中,A位为离子半径较大的阳离子,通常为碱土金属或稀土金属元素,B位为离子半径较小的阳离子,通常为过渡金属元素。
理想的钙钛矿结构为立方体型,如图1所示,A位离子占据立方体的顶点位置,B位离子占据立方体的体心位置,氧离子占据立方体的面心位置。
在钙钛矿ABO3结构中,各离子半径满足以下关系式: "r" _"A" " " "r" _"O" "=" √("2" ) "r" _"B" " " "r" _"O" 其中,rA、rB、rO分别为A、B、O的离子半径。
定义容限因子〖"t=r" 〗_"A" " " "r" _"O" "/(" √("2" ) "r" _"B" " " "r" _"O" ")" ,当t偏离1时,立方结构发生扭曲,产生畸变,催化性能发生变化[6]。
通过掺杂、缺位、富余等手段,钙钛矿的电子结构可以被调控,从而提高其电催化性能[7-8]。