尺寸可调的BaZrO3立方体和菱形十二面体表现出与晶面相关的光学、光催化和压电催化性能

通过溶剂热法合成了四种不同尺寸的BaZrO3立方体（167-671 nm）和菱方十二面体（90-627 nm），XRD和HR-TEM分析表明两者晶格常数略有差异，但菱方体尺寸相关性峰偏移更显著。立方体表面晶格偏离度更高，导致尺寸和面效应影响带隙。尽管立方体产氢活性稍优，但菱方体在降解RhB时表现出更强的压电催化活性，可能与内部晶格变化有关。

　　

摘要

通过溶剂热法合成了四种不同平均尺寸的BaZrO₃立方体（尺寸范围为167至671纳米）以及四种不同尺寸范围的菱形十二面体（尺寸范围为90至627纳米）。除了立方体和菱形十二面体之间的晶胞常数存在轻微差异外，同步辐射X射线衍射（XRD）结果证实了与尺寸相关的峰位移动，尤其是对于菱形十二面体而言。立方体还表现出峰位不对称性，这种不对称性可以通过体相和表面层的晶格结构来解释。高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）图像的快速傅里叶变换（FFT）分析显示，在颗粒表面附近区域的晶格点偏差较大。晶格扰动和晶胞常数的变化导致了它们的带隙出现尺寸和晶面效应。尽管光催化产氢效率非常低，但在该反应中立方体的活性仍略高于菱形十二面体。然而，菱形十二面体表现出更强的压电响应，并且在降解罗丹明B（RhB）方面具有更强的压电催化活性。这些现象应与其内部晶格结构的变化有关。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。