發(fā)布時間：2021-03-03 09:20

　　水污染的治理,尤其是水中有機污染物的處理,是世界性的難題。光催化技術是一種高效、安全、理想的環(huán)境友好型水污染治理手段。經過幾十年的發(fā)展,仍存在一些亟需解決的難題,例如太陽光利用率低等。以鉛鹵鈣鈦礦為代表的金屬鹵化物鈣鈦礦材料具有高光吸收系數、高載流子遷移率、長電荷擴散長度、寬且可調的光吸收范圍等特性,是近幾年才應用到光催化領域的新秀,并展示出優(yōu)良的光催化性能和巨大的發(fā)展?jié)摿?有望實現高效的催化效率。雖然金屬鹵化物鈣鈦礦的光催化性能良好,但是普遍存在穩(wěn)定性差的問題。本文以目前鹵化物鈣鈦礦光催化研究中應用最廣泛的CsPbBr₃為基礎,通過簡單的合成方法將CsPbBr₃與Cs₄PbBr₆復合來提高CsPbBr₃的穩(wěn)定性,研究CsPbBr₃/Cs₄PbBr₆復合材料的光催化性能。制備了一系列銫鉛溴材料（CsPbBr₃、Cs₄PbBr₆、CsPbBr

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

金屬鹵化物鈣鈦礦的晶體結構

1緒論3些八面體以角共享的方式連接在一起形成周期性排列的三維網絡，A填充在八面體間的空隙中。如圖1.1，展示了金屬鹵化物鈣鈦礦的晶體結構。圖1.1金屬鹵化物鈣鈦礦的晶體結構。（2）金屬鹵化物鈣鈦礦的基本性質金屬鹵化物鈣鈦礦具有帶隙可調的特性，不僅可以通過調節(jié)鹵化物鈣鈦礦中鹵素原子的種類和混合鹵素原子的化學計量比來調節(jié)其帶隙的大小，而且還可以利用金屬鹵化物鈣鈦礦較強的量子限域效應，通過調節(jié)鈣鈦礦的粒徑來調節(jié)帶隙。這一特性使得金屬鹵化物鈣鈦礦的發(fā)光波長可以覆蓋整個可見光范圍，同時也使其具有了可調的光吸收范圍。如圖1.2（a）所示，Chen等人通過調節(jié)氯、溴、碘元素的化學計量比，分別制備出了發(fā)藍光、綠光、黃光、紫光的鉛鹵鈣鈦礦[24]。圖1.2（b）中，Liu等人通過調節(jié)CsPbBr3納米線的直徑，使其可以發(fā)出藍色和綠色熒光[25]。金屬鹵化物鈣鈦礦還具有較高的光吸收系數，這是其廣泛應用于太陽能電池領域的一大重要前提。此外金屬鹵化物鈣鈦礦材料還擁有較少的復合中心和較低的缺陷密度，因此具有較低非輻射復合率、較長載流子壽命的特性。圖1.2（a）樣品的吸收譜和PL譜，插圖是樣品在365nm紫外燈激發(fā)下的熒光照片[24]。（b）不同粒徑CsPbBr3的吸收譜和PL譜，插圖為相應樣品在365nm紫外燈激發(fā)下的熒光照片[25]。

的納米尺寸和形貌。以CsPbBr3的合成為例，首先將離子源CsBr和PbBr2溶解在溶解度較高的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或二甲基亞砜（DMSO）中，并添加適量的表面活性劑油胺（OAm）和油酸（OA），攪拌形成前驅液。然后將上述前驅液添加到持續(xù)攪拌中的甲苯中，由于CsPbBr3在甲苯中溶解度極差，立即在甲苯中形成各種離子的高度過飽和狀態(tài)，在攪拌的激活下迅速再結晶生成CsPbBr3，其中OAm和OA通過表面功能化幫助晶體的尺寸調控和分散，圖1.3為相應的合成示意圖[26]。過飽和再結晶法具有操作簡單、室溫合成、合成成本低等優(yōu)勢。圖1.3室溫過飽和再結晶法合成CsPbBr3[26]。（2）熱注入法熱注入法通常在140–200°C較高溫度的氮氣氣氛下進行。同樣以CsPbBr3的合成為例，首先合成前驅體油酸銫備用，將適量的十八烯和溴化鉛裝入三頸燒瓶中，并在120°C下真空干燥1小時，然后將適量油胺和油酸于120°C在氮氣氣氛下注入，待溴化鉛完全溶解后，將溫度升高到140–200°C快速注入油酸

【參考文獻】：
期刊論文
[1]TiO2光催化原理及其應用綜述[J]. 莫秋燕,曾凡菊,張頌,吳家隱.  科學技術創(chuàng)新. 2018(30)
[2]水體有機污染現狀及其治理對策[J]. 張燦.  科技風. 2017(08)
[3]光電器件用CsPbBr3鈣鈦礦量子點的光穩(wěn)定性研究（英文）[J]. 陳俊生,劉東州,Mohammed J.Al-Marri,Lauri Nuuttila,Heli Lehtivuori,鄭凱波.  Science China Materials. 2016(09)
[4]光催化技術在水處理中的研究進展[J]. 王明暉,聶晶,李靜.  能源與環(huán)境. 2012(02)
[5]太陽能技術及其并網特性綜述[J]. 張抒陽,張沛,劉珊珊.  南方電網技術. 2009(04)



本文編號：3061022