[发明专利]一种高效产氢的双卤代物钙钛矿光催化剂的制备及应用

权利要求书

1.一种双卤代物钙钛矿光催化剂，其特征在于，化学通式APbI_3-xB_x，A为甲胺基、甲脒基和二甲胺基中的一种或多种混合有机基团，B为溴或氯，其中0＜x＜3；

其制备方法，包括以下步骤：

1)按照化学通式APbI_3-xB_x的中元素的摩尔比进行配料，称取相应量的AI、PbI₂、AB、PbB₂，作为钙钛矿前驱体材料；

2)按照前驱体材料的摩尔量，将步骤1)中的前驱体材料溶于有机溶剂，有机溶剂为γ-丁内酯(GBL)，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)中的一种或两种的混合溶液；

3)将步骤2)所获钙钛矿前驱液在搅拌条件下，40～110℃保持2～10小时；

4)将所述步骤3)所得的钙钛矿溶液进行加热，50～120℃保持4～20小时，溶剂蒸发，伴有晶粒析出；

5)将步骤4)所得钙钛矿晶体使用乙醚离心洗涤多次，并离心；

6)将步骤5)所得钙钛矿晶体进行烘干，制得APbI_3-xB_x光催化剂。

2.按照权利要求1所述的一种双卤代物钙钛矿光催化剂，其特征在于，0.05≤x≤0.2。

3.权利要求1或2所述的一种双卤代物钙钛矿光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按照化学通式APbI_3-xB_x的中元素的摩尔比进行配料，称取相应量的AI、PbI₂、AB、PbB₂，作为钙钛矿前驱体材料；

2)按照前驱体材料的摩尔量，将步骤1)中的前驱体材料溶于有机溶剂，有机溶剂为γ-丁内酯(GBL)，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)中的一种或两种的混合溶液；

3)将步骤2)所获钙钛矿前驱液在搅拌条件下，40～110℃保持2～10小时；

4)将所述步骤3)所得的钙钛矿溶液进行加热，50～120℃保持4～20小时，溶剂蒸发，伴有晶粒析出；

5)将步骤4)所得钙钛矿晶体使用乙醚离心洗涤多次，并离心；

6)将步骤5)所得钙钛矿晶体进行烘干，制得APbI_3-xB_x光催化剂。

4.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)配置成Pb的浓度为0.1-5mol/L的钙钛矿前驱液。

5.权利要求1或2所述的一种双卤代物钙钛矿光催化剂的应用，在光催化氢碘酸和HBr分离产氢中的应用。

6.按照权利要求5所述的应用，其特征在于，向石英光催化反应器中加入含有HI和HBr的氢卤酸混合溶液，然后加入双卤代物钙钛矿至溶液饱和，溶液饱和基础上再加入双卤代物钙钛矿，用纯氮气鼓气30分钟，然后密封并在300W氙灯下照射。