无铅钙钛矿纳米晶的制备及其光催化二氧化碳还原性能研究

• 作者: 李银成 林介本 梁俊辉 郭震宁
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 学科: 化学
• 关键词: 光催化 二氧化碳还原 无铅钙钛矿 纳米晶
• 年，卷（期）: 2024,（5）
• 页码范围: 25-31,47
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

具有优异光电性能的全无机铅卤钙钛矿是用于光催化二氧化碳还原的理想材料，但是铅的毒性和固有的不稳定性限制了其商业化应用。为此，采用反溶剂法分别制备了无铅钙钛矿材料Cs2PtBr6微晶和Cs2PtBr6纳米晶，利用SEM、TEM、XRD和紫外可见吸收光谱等方法对样品的形貌、组成和光电性能进行了表征。结果表明，将Cs2PtBr6微晶转化为Cs2PtBr6纳米晶后，样品的比表面积增大，可见光范围内的吸收性能增强，光生载流子平均寿命由Cs2PtBr6微晶的1.83 ns延长到Cs2PtBr6纳米晶的2.42 ns，并且Cs2PtBr6纳米晶中的平均光电流密度是Cs2PtBr6微晶相应值的6.4倍，Cs2PtBr6纳米晶的电荷转移电阻值小于Cs2PtBr6微晶的电荷转移电阻值，Cs2PtBr6纳米晶的光生载流子的分离效率和转移效率得到提高。其中，在搅拌温度为50℃时合成的Cs2PtBr6纳米晶具有最高的光催化活性，在反应气组成为VCO2:VH2:VN2=21:63:16、总质量空速为20000 mL/(g·h)和可见光照射反应3 h的条件下，其一氧化碳的产量为74.8μmol/g，且一氧化碳选择性达到100%。以上结果可为开发高性能的光催化剂提供参考。