一种铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结复合光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种改进的铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结复合光催化剂及其制备方法和应用。所述铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结复合光催化剂由溴氧化铋纳米片和附着在纳米片表面上的铋掺杂钙钛矿纳米晶组成。所述溴氧化铋纳米片尺寸为50～100 nm；铋掺杂钙钛矿纳米晶尺寸为5～20 nm。与现有技术相比，本发明专利技术不仅采用一锅法来制备异质结复合光催化剂，使得界面结合紧密，有效抑制钙钛矿纳米晶材料中的电荷重组，并通过引入反应活性位点铋元素降低反应能垒，增强光催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化材料合成技术与应用领域，具体涉及铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结复合光催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、化石燃料的过度消耗和二氧化碳排放量的不断增长导致了众所周知的能源危机和全球变暖。通过光还原将二氧化碳转化为可再生燃料被认为是利用太阳能的可持续途径。

2、溴氧化铋是一种新型三元可见光响应的半导体光催化材料。在结构上，两层溴原子层交替结晶形成含有铋氧原子组分的层状结构，这种原子轨道极化会导致较高的电子空穴分离效率。此外，间接跃迁模式和较强的氧化能力也使得溴氧化铋备受关注。然而溴氧化铋作为单一的光催化剂，显示出较差的光催化性能，主要原因为较宽的带隙(~2.80 ev)导致其对太阳光利用效率低下，以及较低的导带位置致使其较弱的还原能力。因此，将溴氧化铋与其他窄带隙半导体材料复合形成异质结，有效增强光利用效率并保留强氧化还原能力的光生载流子参与反应，是提高其光催化活性的有效策略。

3、铯铅溴钙钛矿纳米晶具有独特的光电性能，包括较高的量子产率(近100 %)和高载流子迁移率(~4500 cm2 v–1 s–1)本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结复合光催化剂，其特征在于，所述铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结复合光催化剂由溴氧化铋纳米片和附着在纳米片上的铋掺杂钙钛矿纳米晶组成。

2.如权利要求1所述的铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结复合光催化剂，其特征在于，所述溴氧化铋纳米片尺寸为50～100 nm；铋掺杂钙钛矿纳米晶尺寸为5～20 nm，所述铋掺杂钙钛矿纳米晶的Bi:Pb掺杂元素摩尔比约为1.7:5，所述铋掺杂钙钛矿纳米晶和溴氧化铋纳米片的复合摩尔比约为1:6。

3.一种如权利要求1或2所述的铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，包...

【技术特征摘要】

1.一种铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结复合光催化剂，其特征在于，所述铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结复合光催化剂由溴氧化铋纳米片和附着在纳米片上的铋掺杂钙钛矿纳米晶组成。

2.如权利要求1所述的铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结复合光催化剂，其特征在于，所述溴氧化铋纳米片尺寸为50～100 nm；铋掺杂钙钛矿纳米晶尺寸为5～20 nm，所述铋掺杂钙钛矿纳米晶的bi:pb掺杂元素摩尔比约为1.7:5，所述铋掺杂钙钛矿纳米晶和溴氧化铋纳米片的复合摩尔比约为1:6。

3.一种如权利要求1或2所述的铋掺杂钙钛矿纳米晶/溴氧化铋异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述前驱体溶液中含有的铅元素和铋元素来源为溴化铅和溴化铋，铅离子浓度稳定在10.76 mg/ml，所用配体为油酸油胺，体积比为1:1。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述前驱体溶液中铋元素与铅元素摩尔比为0.5～1.5:1。

6.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建华，朱以华，朱启亮，黄文轩，洪灿，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：