鈣鈦礦材料在環境催化領域的應用現狀及進展

李 超, 李再興,*, 陳曉飛, 張琴琴, 馬偉濤, 牛建瑞,邢 茜, 田占偉, 張晨陽, 祁浩杰

（1. 河北科技大學 環境科學與工程學院, 河北 石家莊 050018; 2. 河北省污染防治生物技術實驗室, 河北 石家莊 050018;3. 天俱時工程科技集團有限公司, 河北 石家莊 050011; 4. 石家莊東華金龍化工有限公司, 河北 石家莊 052165）

如今全球環境污染形勢十分嚴峻, 已經開始危及人類的生存和發展［1］. 大量的新興污染物具有高毒性和高穩定性的特點, 這導致傳統物理和生化處理方法效率低下, 催化劑的引入可以顯著提升傳統污染治理方法的效率, 極大程度上降低環境治理成本［2-3］. 由于回收困難和金屬污泥問題, 均相催化劑的應用受到限制, 所以多相催化劑成為研究熱點［4-5］.

作為新型多相催化劑, 鈣鈦礦材料催化活性高,結構穩定, 活性組分不易流失, 在環境催化領域具有廣闊的應用前景［6-7］. 現綜述鈣鈦礦材料的性質、制備及在環境催化領域的應用現狀以及近幾年新型鈣鈦礦材料的研究進展, 并對其未來發展方向進行展望.

1 鈣鈦礦型氧化物

鈣鈦礦型氧化物具有天然鈣鈦礦（CaTiO3）晶體結構, 其分子通式為ABO3, A位離子以稀土或堿土金屬為主, B位離子以過渡金屬為主, 而在實際制備中元素周期表中絕大多數元素都可以形成鈣鈦礦結構［8-9］. 鈣鈦礦型氧化物的結構如圖1所示, A位離子處于立方晶胞頂點, 與12個O離子配位, B位離子處于立方晶胞體心, 與6個O離子配位, 形成BO6的八面體［10-11］. 這種結構使半徑相差很大的離子能夠……