聂红

中国石化石油化工科学研究院，北京 100083

畸变程度不同的FeO6八面体用于化学链甲烷二氧化碳重整。

绿色化工技术是实现化工行业可持续发展的关键1。作为一种先进高效的低碳能源转化技术，化学链工艺在节能和减排等方面具有诸多优势2。在化学链工艺中，氧化还原催化剂作为氧载体，实现不同反应器之间的晶格氧和热量传递。载氧体的晶格氧释放动力学是决定其反应性能的关键因素3。ABO3钙钛矿型复合金属氧化物由于其优良的结构循环稳定性和氧离子迁移能力，是一类具有潜在应用价值的催化材料，被广泛研究用于化学链、H2O/CO2热裂解和固体燃料电池等领域4。

研究表明，通过A位或B位取代，可以有效调控氧缺陷溶度、调节B―O键的共价性或引入金属离子缺陷，进而调变ABO3的晶格氧释放动力学5。例如，北卡罗莱纳州立大学李凡星等人对LaFeO3钙钛矿进行A位取代，提高了晶格氧的表面活性和体相扩散性能，从而提高了其化学链甲烷氧化性能6。近年来，大连化物所王晓东等人研究B位Sn掺杂的BaFeO3钙钛矿用于N2O还原，发现Sn的引入促进了晶格氧的迁移，从而提高了反应性能7。

尽管研究者们在ABO3载氧体晶格氧调控方面取得了巨大进步，但是却往往忽视了可还原性基本结构单元BO6八面体的不对称性对晶格氧释放动力学的影响，及其在调变载氧体性能方面的重要作用。近年来，随着对ABO3钙钛矿结构认识的深入，研究者们除了关注氧缺陷浓度等因素外，逐渐开始关注A位或B位离子取代对晶格氧局部环境(晶格畸变和微观结构对称性)的影响。……