[发明专利]一种0D/2D复合纳米材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种0D/2D复合纳米材料及其制备方法和应用，所述复合纳米材料包括Bi₂WO₆纳米片和位于Bi₂WO₆纳米片晶格内的Cs₃Bi₂I₉纳米颗粒。本发明的Cs₃Bi₂I₉纳米颗粒生长在Bi₂WO₆纳米片晶格中，可与Bi₂WO₆共享Bi原子。Bi原子的共享为Bi₂WO₆和Cs₃Bi₂I₉两种半导体之间的电子传输提供了一个桥梁的作用，可降低半导体自身的光生电子和空穴的复合速率，从而提升光催化性能。

技术领域

本发明属于钙钛矿材料技术领域，尤其涉及一种0D/2D复合纳米材料及其制备方法和应用。

背景技术

半导体材料通常包括过渡态金属的氧化物、硫化物、碳化物等物质，其导电能力介于导体和绝缘体之间，可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。在通常情况下，半导体的电导率随温度的升高而随之升高，这一点恰恰与金属导体相反。

金属卤化钙钛矿是一种刚刚兴起的半导体材料。近些年来，铅基卤化钙钛矿由于具有优异的光学性质(如：载流子寿命长、吸收可拓宽至可见光区、双极性电荷传输、能级易剪裁等诸多优点)而被广泛关注。然而，铅基卤化钙钛矿含有剧毒的铅，过度摄入会破坏人体的内分泌系统甚至是损害人生命健康，因此铅基卤化钙钛矿的商业应用受到较大的限制。因此，寻找一种能够等效代替铅的金属钙钛矿材料极为重要。

Bi₂WO₆作为一种新型的半导体材料，具有钙钛矿层状结构，具有良好的紫外和可见光响应的光催化性能。然而Bi₂WO₆的光吸收范围较窄，而且其光生载流子(光生电子和空穴)复合的几率较高，限制了其实际应用。针对Bi₂WO₆存在的缺陷，较多研究者通过构建复合材料的途径来改善Bi₂WO₆的光吸收性能和催化性能。如CN105833860A将碳量子点和Bi₂WO₆纳米片复合，CN105457663A在Bi₂WO₆纳米片表面生长纳米Ag₃PO₄。虽然相较单独的Bi₂WO₆，复合材料的性能有所改善，但CN105833860A的复合材料的光吸收范围在450nm以下，CN105457663A复合材料的光吸收范围在500nm以下，光谱响应范围较窄，将影响催化性能的提高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的是提出一种0D/2D复合纳米材料(以下称复合纳米材料)，具有良好的光催化性能。

本发明的第二个目的是提供所述复合纳米材料的制备方法。

本发明的第三个目的是提供所述复合纳米材料的应用，具体为复合纳米材料在光催化还原二氧化碳中的应用。

本发明采取的技术方案如下：

一种复合纳米材料，包括Bi₂WO₆纳米片和位于Bi₂WO₆纳米片晶格内的Cs₃Bi₂I₉纳米颗粒。