钙钛矿型复合氧化物材料/CsPbBr3@NH4Br (CPBr–NB)量子点/ITO/Al2O3/CsPbBr3钙钛矿量子点
钙钛矿型复合氧化物材料/CsPbBr3@NH4Br (CPBr–NB)量子点/ITO/Al2O3/CsPbBr3钙钛矿量子点
钙钛矿复合氧化物具有独特的晶体结构，尤其经掺杂后形成的晶体缺陷结构和性能，广泛应用于固体燃料电池、固体电解质、传感器、高温加热材料、固体电阻器及替代贵金属的氧化还原催化剂等诸多领域，成为化学、物理和材料等领域的研究热点。
钙钛矿结构
钙钛矿结构通式可用ABO3来表达，晶体结构为立方晶系，是一种复合金属氧化物。A 位离子：一般为碱土或稀土离子rA>0.090nm；B位离子：一般为过渡金属离子rB>0.051nm。
典型的钙钛矿结构材料为CaTiO3，其晶体结构如下图所示：
钙钛矿结构为氧八面体共顶点连接，组成三维网络，根据Pauling的配位多面体连接规则，此种结构比共棱、共面连接稳定。结构特点如下图2所示。
- 共顶连接使氧八面体网络之间的空隙比共棱、共面连接时要大，允许较大尺寸离子填入，即使产生大量晶体缺陷，或者各组成离子的尺寸与几何学要求有较大出入时，仍然能够保持结构稳定；并有利于氧及缺陷的扩散迁移。
- 钙钛矿结构中的离子半径匹配应满足下面关系式：
式中RA、RB、RO分别代表A、B、O的离子半径，t 称为容差因子（Tolerance Factor）。t =1时为理想的结构，此时A、B、O离子相互接触。理想结构只有在t接近1或高温情况下出现。
复杂的：A（B¢1-xB²x）O3，（A¢1-xA²x）BO3，（A¢1-xA²x）（B¢1-yB²y）O3
- t=0.77~1.1之间时，ABO3化合物为钙钛矿结构；t < 0.77 时，以铁钛矿形式存在；t>1.1时，以方解石或文石型存在。
- A、O离子半径比较相近，A与O离子共同构成立方密堆积。
- 正、负离子电价之间应满足电中性原则，A、B位正离子电价加和平均为（+6）便可。 （6）由于容差因子 t 范围很宽及A、B离子电价加和为（+6）便可， 使结构有很强的适应性，可用多种不同半径及化合价的正离子取代A位或B位离子。
- 简单的：A1+B5+O3，A2+B4+O3，A3+B3+O3
钙钛矿型复合氧化物的制备
机械球磨法 机械球磨法属于固相法的一种，其通常做法是按化合物组成计量比例投入相应的碳酸盐、乙酸盐或者对应的硝酸盐以及适量草酸在球磨机中研磨，充分反应得前驱体，移出干燥处理后经煅烧即得样品。
机械球磨法优点是：
可以在常温下进行，降低克服了高温固相法的一系列问题。 可以制备具有大的比表面积和独特的表面特性的催化剂用粉体，因为球磨可以使晶体产生大量缺陷，有利于催化性能的提高。 目前国内研究发现，通过机械球磨法制备的催化剂粉体比表面积均在20m2/g以上。
共沉淀法 共沉淀法是通过使溶液中已经均匀的各个组分按化学计量比共同沉淀出前驱物，再把它煅烧分解制备出超细粉体。
共沉淀法优点是可以制备均匀、分散的前驱体沉淀颗粒，所制备的钙钛矿氧化物粉体具有较高的比表面积和反应活性。
目前，用改进的化学共沉淀法制备PLZST反铁电陶瓷材料前驱体，与固相法合成条件比较，具有纯度高、组分均匀、合成温度低等特点。
溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是制备超微颗粒的一种湿化学方法。此法一般采用有机金属醇盐为原料，通过水解、聚合、干燥等过程得到固体的前驱物，经适当热处理得到纳米材料。采用溶胶-凝胶法合成BaZr0.9Y0.1O3-δ（BZY）、BaCe0.2Zr0.7Y0.1O3-δ（BZY），将其用于固态质子传导电池中，在常压下以氮气和氢气为原料合成氨气，氨的比产率可达2.93×10-9mol・s-1・cm-2。
溶胶-凝胶法优点是制备的钙钛矿氧化物粉体具有纯度高、粒度均匀细小、烧结温度低、反应过程易于控制等特点。
其他合成方法
（3）自蔓延高温合成法 目前，国内研究者采用自蔓延高温合成法设计了4类共9个化学反应制备出固体氧化物燃料电池（SOFC）阴极材料，并与固相法等传统制备方法比较，自蔓延高温合成在合成时间、耗能、产物粒度、比表面积、烧结活性等方面具有显著优势，能明显降低材料制备成本，有利于推动SOFC的实用化和产业化。
- 脉冲激光沉积法 利用脉冲激光沉积法可以制备用于固体氧化物燃料电池阴极材料的La1-xSrxMnO3，通过控制沉积条件可以得到较低的表面粒子密度，同时在室温下也有较好的离子电导率。
- 阴极还原电化学沉积 利用阴极还原电化学沉积的方法，在Pt电极上制备自掺杂非整比化合物La1-xMnO3+δ。该方法因电子参加反应,产物纯度较高，并可通过调节电位或电流密度控制组成及颗粒大小。
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