[发明专利]一种Bi3O4Br/CsPbBr3复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及功能纳米材料领域，针对CsPbBr₃光催化还原CO₂性能不足的问题，提供一种Bi₃O₄Br/CsPbBr₃复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶液和KBr溶液混合，加入氨水，150‑180℃下反应10‑14h，经后处理得到Bi₃O₄Br纳米片；(2)将步骤(1)制得的Bi₃O₄Br和PbBr₂、油胺、油酸加入十八烯中，升温加热2‑3h后，注入油酸铯反应前体，反应3‑10s，经后处理得到Bi₃O₄Br/CsPbBr₃复合材料。通过调控Bi₃O₄Br和CsPbBr₃的摩尔比得到高效率的光催化还原CO₂催化剂，步骤简单、成本低且催化性能好。

技术领域

本发明涉及功能纳米材料领域，尤其是涉及一种Bi₃O₄Br/CsPbBr₃复合材料的制备方法。

背景技术

随着现代工业化进程的发展，越来越多的化石燃料被燃烧利用，伴随产生了能源短缺、环境污染和温室效应的问题，人类急需寻找新型的清洁能源作为替代。我国能源需求量日渐增加，能源结构仍有较大问题。以2020年为例，我国能源结构以原煤为主，占所有使用能源的68.8％，原油占6.69％，天然气、水电、核电、风电总和仅占24.3％。因此提高清洁能源的产量，可间接降低对不可再生的化石燃料的依赖，摆脱能源危机。CO₂光催化还原作为新型的光催化技术，可以在光照条件下，通过光催化剂将CO₂还原为CO，CH₄等清洁能源，不仅可以解决能源危机，而且可以解决CO₂带来的温室效应的问题。因此，越来越多的研究人员将目光聚焦在了光催化还原CO₂领域中，所以，寻找一种高效的光催化CO₂还原的催化剂，对于解决能源危机和温室效应是极有意义的工作。

CsPbBr₃作为一种钙钛矿型半导体，具有光吸收强、带隙可调、高的载流子迁移率等优点，在太阳能电池和光学传感器等领域大放异彩。例如，2015年，瑞士的Maksym教授课题组首次报道了无机钙钛矿量子点CsPbX₃(Protesescu，L.；Yakunin，S.；Bodnarchuk，M.I.；Krieg，F.；Caputo，R.；Hendon，C.H.；Yang，R.X.；Walsh，A.；Kovalenko，M.V.，Nanocrystals of Cesium Lead Halide Perovskites(CsPbX₃，X＝Cl，Br，and I)：NovelOptoelectronic Materials Showing Bright Emission with Wide ColorGamut.NanoLett 2015，15，3692-6)，其量子产率高达90％，发光颜色在整个可见光范围内可调，在发光领域表现出极大的潜力。但是其光催化还原CO₂性能，因其电子-空穴对的高复合率，并没有展现出优异的性能。据此需要一种理想的解决方法。

发明内容

本发明为了克服CsPbBr₃光催化还原CO₂性能不足的问题，提供一种Bi₃O₄Br/CsPbBr₃复合材料的制备方法，通过调控Bi₃O₄Br和CsPbBr₃的摩尔比得到高效率的光催化还原CO₂催化剂，步骤简单、成本低且催化性能好。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：