3、B位Ni掺杂型钙钛矿LaMnO3作为催化剂对乙醇氧化的影响
B位掺杂Ni的LaMnO3钙钛矿可以大大改变其理化性质,从而改变其催化性能。有限数量的镍(小于25%)可以分散在LaMNO3框架,增加镍形成隔离氧化镍团簇。将镍生成Ni–O–Mn的晶格网络,这是一个独特的相互作用,可以被认为在催化活性方面提高催化剂的性能起着关键的作用,使乙醛和乙醇氧化稳定性降低。这就可以提出一个合理的表面桥接晶格网络。LaMnO3已知有一个广泛的氧化(多余的氧气)和还原(氧空位)非化学计量。非化学计量氧含量明显影响各种氧化反应,如甲烷和丙烷氧化。这可以归因于催化剂上的氧吸附-活化步骤中催化剂表面与氧迁移率的提高。部分Mn与价低于三离子部分取代的增强(如铜)是另一种方式来提高基于钙钛矿LaMnO3催化剂的氧化性能。在这项工作中选择B位Ni掺杂型LaMnO3是因为它在氧化环境中特性和反应。在氧化环境中B位Ni掺杂型LaMnO3可能更有效率地转化乙醇及其衍生物。研究结果表明,多达25%的Mn可以被Ni取代;超出这个极限,隔离型NiOx将产生[24]。Ni掺杂入钙钛矿产生独特的桥接固溶体晶格氧网络(Ni–O–MnNi掺杂LaMnO3)。基于乙醇氧化的催化性能,Ni-Mn的网络在低反应温度下有可能促进乙醇转化二氧化碳和氧化乙醛。假设减少抑制Ni-O-Mn网络的中间体,这有可能是促进该反应的途径之一。此外,在大量时间下的测试表明,Ni和Mn之间的相互作用可能会提高钙钛矿的乙醇氧化时的热稳定性[25]。
4、Sr和Ce的掺入对合成纳米型钙钛矿LaMnO3的影响
通过DT-TGA、XRD、TEM和BET等方法对纳米钙钛矿的结构和性能进行研究。结果说明,通过SOI-GEI方法所制成的,LaMnO3+λ,La0。6Ce0。4MnO3+λ和La0。6Sr0。4MnO3+λ其平均大小约为60,100和30纳米。将LaMnO3+λ上的Mn部分替换为Sr是一种用于提高钙钛矿的形成温度的技术。同时Sr和Ce的掺入对合成纳米型钙钛矿LaMnO3的影响主要有:1)。纳米型钙钛矿LaMnO3+λ,La0。6Ce0。4MnO3+λ和La0。6Sr0。4MnO3+λ都可以采用柠檬酸辅助SOI-GEI方法来制备,。2)。在反应温度大约在500摄氏度时,钙钛矿的结构开始微晶化。Sr掺杂进去后可以提高钙钛矿的颗粒大小和催化活性,并有利于比表面积的降低,为钙钛矿提供了一个可选择的新型应用方向。
3)Ce很难进入钙钛矿晶格网络去替代La,他一般都是以CeO2的形式存在,无形的提高了钙钛矿的形成温度,研究表明,Ce的掺杂入LaMnO3+λ会增加他作为催化剂时的颗粒度,减少比表面积,同时在钙钛矿LaMnO3+λ内掺杂Ce将不利于钙钛矿型催化剂的合成[26]。
5、钙钛矿LaMnO3目前研究的缺点
1)目前,主流用于制备钙钛矿LaMnO3的固相法由于成品比表面积太小,必须将其制成纳米粒子才能解决。
2)同时,钙钛矿太阳能电池在高效率电池器件中的可重现性,稳定性及性能评估等方面还面临很多问题,严重制约其的今后发展。
3)目前来说,B位掺杂Ir型LaMnO3没有研究者进行研究,而Ir(铱)主要因为其高熔点、高硬度和抗腐蚀性质多应用于工业和医学。因此,B位Ir掺杂型LaMnO3有其研究必要性和意义,并且拓宽了Ir的应用,极其具有发展前景