發(fā)布時間：2021-10-26 23:08

　　全無機鹵化鈣鈦礦納米晶體Cs Pb X₃（X=I,Br,Cl）近年來引起了越來越多的關(guān)注,并由于其載流子壽命較長,光致發(fā)光量子產(chǎn)率較高,缺陷密度低,帶隙大,發(fā)射光譜可調(diào)性好,成本低,合成簡單等優(yōu)點,被廣泛用于太陽能電池和發(fā)光二極管。鈣鈦礦型納米晶體雖然擁有著較為突出的光電性能,但是在光催化領(lǐng)域的研究還處在嘗試階段,這主要是因為雖然這種材料能夠被可見光所激發(fā),但是它的光催化活性以及材料的穩(wěn)定性一直是制約其發(fā)展的主要因素。本文通過貴金屬摻雜、材料復合等方法對Cs Pb Br₃納米晶體進行改性。選取了具有致癌性質(zhì)的水不溶性蘇丹紅III作為光催化反應的目標污染物,探究了改性后的鈣鈦礦型催化劑的可見光催化活性及其循環(huán)降解的穩(wěn)定性,同時探究改性光催化劑的光催化機理并構(gòu)建可能存在的光催化降解模型。采用重結(jié)晶法在室溫下合成了低成本的Cs Pb Br₃納米晶體,并通過原位合成法使氧化石墨烯（GO）將Cs Pb Br₃納米晶體進行包裹,接著利用表面配體還原的方法將貴金屬金（Au）摻雜其中,形成Au-Cs Pb Br

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光催化反應基本原理

華南理工大學碩士學位論文10或者準二維的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。圖1-2ABX3型鈣鈦礦微觀結(jié)構(gòu)圖Fig.1-2MicrostructureofABX3typeperovskite1.4.2鹵化鈣鈦礦的研究進展自2009年首次報道甲基碘敏化太陽能電池以來，鈣鈦礦就成為了太陽能轉(zhuǎn)換的熱點[47]。近年來，由于無機鈣鈦礦的載流子壽命長，光致發(fā)光量子產(chǎn)率高，缺陷密度低，帶隙大，發(fā)射光譜可調(diào)性好，成本低，合成簡單等優(yōu)點，被廣泛用于各種光電器件中[48-52]。例如LED[53]，激光器[54]和光電晶體管。自2015年以來，通過改變反應時間，溫度，前體類型和數(shù)量，研究者們制備了各種形式的全無機鹵化鈣鈦礦。隨著研究的發(fā)展，全無機鹵化鈣鈦礦已逐步應用于光催化領(lǐng)域。Harun團隊制備了CsPbBr3/TiO2復合材料，用于可見光催化的苯甲醇氧化[55]。Drialys團隊制備了全無機的金屬鹵化物鈣鈦礦量子點光催化降解MBT[56]。Ou和Xu使用鹵化鈣鈦礦和石墨烯結(jié)構(gòu)的復合材料完成了二氧化碳的還原[57,58]。Gao討論了CsPbX3（X=Cl，Br，I）中鹵素的變化對有機染料去除的影響[59]。由此看來，全無機鹵化鈣鈦礦在光催化領(lǐng)域的應用逐漸成熟。1.4.3鹵化鈣鈦礦的合成鹵化鈣鈦礦作為一種新型材料，近年來許多科研人員致力于開發(fā)出一系列的制備方法，以達到穩(wěn)定、便捷且高效的目標。在科研人員的努力下開發(fā)出了滲透法、揮發(fā)法、冷卻法、CVD法等。溶液滲透法：鹵化鈣鈦礦材料因具有相對敏感的性質(zhì)，所以在合成時需提供較為溫和的條件。溶液滲透法的基本原理就是取兩種能夠分別互溶但是密度相差較大的溶劑，將反應物分別溶解在這兩種溶劑中，此時兩種溶劑之間會形成明顯的相界面，此界面是相對溫和的，由于濃度梯度的原因，反應物會在這兩種溶液中相互滲透和擴散，以到達相互反應的目的。

華南理工大學碩士學位論文14酸乙酯等有機溶劑來模擬Au-CsPbBr3@GO復合光催化劑的最適反應環(huán)境。利用SEM、EDS、XRD、PL等表征手段對Au-CsPbBr3@GO復合光催化劑進行表征，考察Au-CsPbBr3@GO復合光催化劑對不溶性有機污染物蘇丹紅III的降解效率，以及在不同體系下的穩(wěn)定性，并探究其可見光催化降解蘇丹紅III的可能存在的降解機理。（2）SiO2/CsPbBr3復合光催化劑的制備及其可見光催化活性和穩(wěn)定性的研究通過乙醇-超純水體系合成CsPbBr3全無機鹵化鈣鈦礦，避免合成中使用劇毒物質(zhì)甲苯。使用TEOS作為二氧化硅的前驅(qū)體，制備合成SiO2/CsPbBr3復合光催化劑，利用SEM、EDS、XRD、PL等表征手段對SiO2/CsPbBr3復合光催化劑進行表征，同樣利用不溶性有機染料蘇丹紅III作為目標污染物在可見光激發(fā)的情況下研究復合光催化劑的光催化效率，并探究其對極性溶劑的穩(wěn)定性。同樣，對SiO2/CsPbBr3復合光催化劑降解不溶性蘇丹紅III進行可見光降解機理的研究。本次實驗研究的技術(shù)路線如圖1-3所示。圖1-3實驗研究技術(shù)路線圖Fig.1-3ExperimentalResearchTechnologyRoadmap

【參考文獻】：
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本文編號：3460374