钙钛矿型稀土催化剂的制备及性能研究+文献综述(3)
对于氧化铜、氧化锰等一些过渡金属氧化物催化剂以及稀土复合氧化物催化剂研究发现：这些催化剂具有较高的低温催化活性和热稳定性，因此在处理工业和汽车废气时比较实用。
1.2.2 贵金属催化剂
贵金属催化剂以其催化活性高、稳定性好等优点通常被认为是常温(低温)催化氧化CO的首选催化剂。
氧化CO传统的贵金属催化剂有Pt、Pd、Rh[9]等催化剂,这些传统贵金属催化剂具有一定的抗水性，实验表明：这些传统贵金属催化剂只适用于CO浓度较低时的氧化，而且制备及处理过程较复杂。要达到良好的催化活性，需要较长时间的诱导期[10]。
1.3 钙钛矿型稀土催化剂的发展状况
钙钛矿型复合氧化物(ABO3)由于其独特的结构而表现出多种优良的性能，在催化、光电、磁介质和传感器等领域具有广泛的应用前景。自从20世纪70年代初提出钴和镧的复合氧化物(LaCoO3)及其掺杂衍生物可用做燃料电池电极[11]和取代(或部分取代)贵金属，用于汽车尾气净化催化剂以来，作为一种与能源和环保课题密切相关的新型材料，钙钛矿型复合氧化物材料日益受到人们的关注，目前己经成为催化化学与固体化学工作者研究的重点课题。钙钛矿型氧化物通常可用通式ABO3来表示，是一种具有独特物理性质和化学性质的新型无机非金属材料。
1.3.1 钙钛矿结构的稀土催化剂
钙钛矿型氧化物通常可用通式ABO3来表示(图1.3所示)，是一种具有独特物理性质和化学性质的新型无机非金属材料。
图1.3 钙钛矿型氧化物
A位一般是稀土或碱土元素，rA>0.090nm，B位为过渡元素离子，rB>0.051nm，对可形成钙钛矿型稀士氧化物的金属离子，要求满足r大于0.75而小于或等于1；而钙钛矿型氧化物的A位和B位皆可被半径相近的其它金属离子部分取代而保持其晶体结构基本不变，ABO3的催化活性主要取决于B位元素，A位只是起到稳定晶体结构的作用。而A位用异价原子部分取代(AO1-xABO3)，可改变B位阳离子的氧化态，也可改变氧空位量和阳离子缺陷密度，从而间接地影响ABO3的催化性能。可引入多种过渡金属离子并调节B位各离子的氧化态分布，改变催化剂的氧化和还原能力，从而直接地影响ABO3的催化性能。由此能对催化剂的性能进行修饰，并设计新材料从而派生出不同构架的可能性，在理论上它是研究催化剂表面及催化性能的理想样品。
由此能对催化剂的性能进行修饰，并设计新材料从而派生出不同构架的可能性，在理论上它是研究催化剂表面及催化性能的理想样品。
钙钛矿型氧化物ABO3中，根据已有研究，一般认为B位离子是催化剂的活性部位，但易受A位取代的影响。在汽车尾气净化处理及光化学催化中[12]，一般认为：Ca，Y，Ge，Ni，等具有可变价态的过渡金属氧化物具有较高的催化活性。对于不同的反应体系，钙钛矿型催化剂应有不同的催化作用机理和活性顺序。
根据已有的研究成果，首先进行某一催化剂催化性能的热分析研究及催化产物的分析，探讨其催化机理后，然后根据催化机理设计催化剂，设计的催化剂应使B位离子具有合适的能量和对称性轨道，以便直接催化反应物[13]。得到合适的催化剂后再进行A、B位及阴离子的掺杂，进一步提高其催化性能。
以LaCoO3为例，高温下CO、H2使NOx还原都属于晶内催化，所以掺杂应使催化剂的晶格氧有足够活性。
1.4稀土钙钛矿催化剂的制备方法
目前制备钙钛矿型复合氧化物纳米催化剂的方法主要有机械粉碎法，滴淋一热解法，沉淀法，等离子弧热解法与溶胶一凝胶法、燃烧工艺法、声空化法和微乳液法等。制备纳米钙钛矿型复合催化剂是两种或两种以上化合物形成一种特定结构的无机固体化合物，因此，通常制备过程中不可避免地要经过一个高温固相反应阶段[14]，即高温焙烧。高温条件下， 钙钛矿型纳米复合氧化物的结构并不稳定，可见超细粒子或大比表面积钙钛矿型纳米催化剂的制备是颇具难度的技术。