《表1 不同La掺杂量的BaTiO3粉体的电阻率》

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《施主掺杂对BaTiO_3钙钛矿半导体纳米晶光催化性能的影响》

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表1为不同La掺杂量的BaTiO3粉体电阻率的测试结果。由表可知，纯BaTiO3的电阻率最高，为4.5×109Ω·m，样品BL-0.04的电阻率最低，为1.73×108Ω·m。随着La含量的增加，BaTiO3粉体电阻率呈下降趋势，这是因为掺杂离子在钙钛矿ABO3中既可以取代其A位的离子，也可以取代B位离子。根据容差因子规律，A位或B位容差因子越接近1，掺杂后越容易形成固溶体。La掺杂BaTiO3后，由于La3+半径较小、价态较高，且La3+的A位容差因子比B位更接近1，所以一般倾向于取代其A位的Ba2+。掺杂后通过电价补偿来维持晶体的电中性，一方面有可能出现电子补偿，即Ti4+转化为Ti3+，但钛离子吸引这个电子的能力较弱，极易被激发为导电电子，减小其电阻率，使BaTiO3半导化；Kishi等研究了La、Mn共掺的BaTiO3陶瓷，也得出同样的结论，发现La作为施主杂质降低了晶粒电阻[29-34]。另一方面，有可能出现空位补偿，即出现Ba空位，空位补偿使得材料的电阻率增加；而随着掺杂量的不同，有可能出现上述的2种混合缺陷。可见，可以通过控制A位施主掺杂量来调控聚集光生电荷数量，增添反应活性位点，用于吸附和活化反应，还可以为催化剂表面和吸附分子之间的电荷转移提供保障[9，33-34]。