鉴于光催化和电催化技术在应对能源和环境挑战至关重要,研究者投入了大量的精力来探索先进的催化剂。其中,钙钛矿型ABO3氧化物由于其灵活的物理和化学性质而显示出巨大的催化活性潜力。
2025年3月12日,南京工业大学/澳大利亚科廷大学双聘教授邵宗平教授、华中科技大学王春栋、罗为在国际知名期刊Chemical Reviews上发表了题为《Perovskite Type ABO3 Oxides in Photocatalysis, Electrocatalysis, and Solid Oxide Fuel Cells: State of the Art and Future Prospects》的综述论文。
该综述总结了钙钛矿型ABO3氧化物合成的基础原理和最新进展。详细描述了电催化析氧反应(OER)、氧还原反应(ORR)、析氢反应(HER)、氮还原反应(NRR)、二氧化碳还原反应(CO2RR)和金属-空气电池的机制。
阐述了光催化水分解、CO2转化、污染物降解和氮固定,强调钙钛矿型ABO3氧化物在固体氧化物燃料电池(SOFCs)中的应用。最后,介绍了钙钛矿型ABO3氧化物在各种领域的应用优化以及当前及未来挑战的展望。
该综述旨在全面概述近年来钙钛矿型ABO3氧化物基催化剂的发展及其在能源转换和环境修复中的应用,并为这些热门研究领域的未来发展提供路线图。

图1:ABO3型钙钛矿材料的结构示意图(左)及用于提升催化性能的可能策略(右)

图2:ABO3型钙钛矿的晶体结构和性质

图3:500°C条件下煅烧的溶胶-凝胶LaFeO3的TEM表征
Perovskite Type ABO3 Oxides in Photocatalysis, Electrocatalysis, and Solid Oxide Fuel Cells: State of the Art and Future Prospects, Chemical Reviews(2025)