一种CsPbBr3/TiO2复合材料及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于催化剂制备以及环境和能源的可持续发展领域，具体涉及一种CsPbBr

背景技术

甲苯直接氧化制醇、醛等高附加值精细化工产品是化工工业中最重要的转化之一。然而，由于C(sp

近年来，卤化物钙钛矿材料因其优异的光学和电子性能在光催化领域引起了广泛的关注。然而，单组分的卤化物钙钛矿通常以大颗粒(尺寸从几微米到几十微米)的块状结构存在，这导致严重的载流子体相复合，降低了光催化性能。构建异质结结构是解决上述问题的一种有效方式，其不仅可以阻止卤化物钙钛矿的聚集，减少光生电子-空穴对的体相复合，而且可以在界面处建立内建电场，进一步促进空间电荷转移和分离。

TiO

此外，为了获得高的光催化性能，设计构筑具有精细纳米结构的异质结复合材料也是一个重要因素。对于不同的空间构型，二维纳米片构建的三维分层纳米结构在光催化方面具有明显优势，其不仅可以增强光的利用率，还能阻止纳米片的聚集，保持二维材料的结构优势，从而有效提升光催化效率。因此，发展由二维纳米片组装的具有分级结构的异相结对于高效光催化氧化甲苯具有重要促进意义。

公开号为CN110975894A的专利“一种可见光响应型高效稳定的纳米CsPbBr

发明内容

本发明介绍了一种CsPbBr

本发明的技术方案如下：

本发明的目的之一在于提供一种CsPbBr

本发明的目的之二在于提供一种CsPbBr

进一步的，所述制备方法具体如下：

S1、将聚醚F127加入到由四氢呋喃和冰醋酸组成的混合溶液中，边搅拌边滴加浓盐酸，剧烈搅拌后，然后将钛酸四丁酯逐滴加入到混合溶液中，继续搅拌后滴加蒸馏水，得到橙红色溶液，将所得溶液置于烘箱中干燥，得到淡黄色凝胶；

S2、将淡黄色凝胶加入到丙三醇/乙醇溶剂中搅拌，然后转移至水热釜内衬中进行水热处理，水热结束后在室温下自然冷却，将白色沉淀过滤洗涤并烘干；

S3、将白色沉淀置于马弗炉中煅烧，再研磨均匀，所得白色粉末即为具有分级多孔结构的二维TiO

S4、剧烈搅拌下将含有CsBr和PbBr

进一步的，所述S1中聚醚F127的质量为1.0-2.0g，四氢呋喃的体积为25-40mL，冰醋酸的体积为2.0-3.0mL，浓盐酸的体积为3.0-4.0mL，钛酸四丁酯的体积为3.0-4.0mL，蒸馏水的体积为0.15-0.25mL。

进一步的，所述S1中烘箱温度为40-50℃，干燥时间为24-36h。

进一步的，所述S2中淡黄色凝胶质量为1.0-2.0g，丙三醇/乙醇溶剂体积为30mL，其中，丙三醇与乙醇的体积为1:5-1:1，水热处理温度为120-150℃，水热处理温度为时间为12-15h。

进一步的，所述S3中马弗炉煅烧温度为400℃-500℃，煅烧时间为8-10h。

进一步的，所述S4中CsBr与PbBr

进一步的，所述S4中剧烈搅拌的速度为1000-2000rpm，离心转速为8000rmp，离心时间为5min。

本发明的目的之三在于提供一种CsPbBr

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明所制备的CsPbBr

2、本发明所制备的CsPbBr

3、本发明中将具有宽波长范围内可见光的强吸收性能的CsPbBr

附图标记

图1为本发明中不同比例CsPbB

图2为本发明中不同比例CsPbB

图3为空白CsPbBr

图4为本发明中20％CsPbB

图5为本发明中不同比例CsPbB

图6为本发明中20％CsPbB

具体实施方式

下面结合附图和较佳实施例对本发明做进一步的说明，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到；

以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值；

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；

实施例1 10％CsPbBr

本实施例提供一种CsPbBr

S1、将1.0g聚醚F127加入到25mL由四氢呋喃和2.0mL冰醋酸组成的混合溶液中，边搅拌边滴加3.0mL浓盐酸，剧烈搅拌10min后，然后将3.0mL钛酸四丁酯逐滴加入到混合溶液中，继续搅拌10min后滴加0.15mL蒸馏水，得到橙红色溶液，将所得溶液置于40℃烘箱中干燥24h，得到淡黄色凝胶；

S2、将1.0g淡黄色凝胶加入到30mL丙三醇/乙醇溶剂中搅拌20min，丙三醇与乙醇的体积比为1:5，然后转移至水热釜内衬中进行120℃水热处理12h，水热结束后在室温下自然冷却，将白色沉淀过滤洗涤并烘干；

S3、将白色沉淀置于马弗炉中以400℃煅烧8h，再研磨均匀，所得白色粉末即为具有分级多孔结构的二维TiO

S4、称取106mg CsBr和183.5mg PbB

S5、剧烈搅拌下将含0.9mL CsBr和PbBr

实施例2 20％CsPbBr

本实施例提供一种CsPbBr

S1、将1.5g聚醚F127加入到30mL由四氢呋喃和2.4mL冰醋酸组成的混合溶液中，边搅拌边滴加3.2mL浓盐酸，剧烈搅拌15min后，然后将3.0mL钛酸四丁酯逐滴加入到混合溶液中，继续搅拌15min后滴加0.2mL蒸馏水，得到橙红色溶液，将所得溶液置于42℃烘箱中干燥26h，得到淡黄色凝胶；

S2、将1.0g淡黄色凝胶加入到30mL丙三醇/乙醇溶剂中搅拌30min，丙三醇与乙醇的体积比为1:5，然后转移至水热釜内衬中进行150℃水热处理15h，水热结束后在室温下自然冷却，将白色沉淀过滤洗涤并烘干；

S3、将白色沉淀置于马弗炉中以400℃煅烧8h，再研磨均匀，所得白色粉末即为具有分级多孔结构的二维TiO

S4、称取106mg CsBr和183.5mg PbB

S5、剧烈搅拌下将含2.1mL CsBr和PbBr

实施例3 30％CsPbBr

本实施例提供一种CsPbBr

S1、将1.5g聚醚F127加入到30mL由四氢呋喃和2.4mL冰醋酸组成的混合溶液中，边搅拌边滴加3.2mL浓盐酸，剧烈搅拌15min后，然后将3.0mL钛酸四丁酯逐滴加入到混合溶液中，继续搅拌15min后滴加0.2mL蒸馏水，得到橙红色溶液，将所得溶液置于42℃烘箱中干燥26h，得到淡黄色凝胶；

S2、将1.5g淡黄色凝胶加入到30mL丙三醇/乙醇溶剂中搅拌30min，丙三醇与乙醇的体积比为1:3，然后转移至水热釜内衬中进行130℃水热处理14h，水热结束后在室温下自然冷却，将白色沉淀过滤洗涤并烘干；

S3、将白色沉淀置于马弗炉中以450℃煅烧9h，再研磨均匀，所得白色粉末即为具有分级多孔结构的二维TiO

S4、称取106mg CsBr和183.5mg PbB

S5、剧烈搅拌下将含3.6mL CsBr和PbBr

实施例4 40％CsPbBr

本实施例提供一种CsPbBr

S1、将2.0g聚醚F127加入到40mL由四氢呋喃和3.0mL冰醋酸组成的混合溶液中，边搅拌边滴加4.0mL浓盐酸，剧烈搅拌20min后，然后将4.0mL钛酸四丁酯逐滴加入到混合溶液中，继续搅拌20min后滴加0.25mL蒸馏水，得到橙红色溶液，将所得溶液置于50℃烘箱中干燥36h，得到淡黄色凝胶；

S2、将2.0g淡黄色凝胶加入到30mL丙三醇/乙醇溶剂中搅拌30min，丙三醇与乙醇的体积比为1:1，然后转移至水热釜内衬中进行150℃水热处理15h，水热结束后在室温下自然冷却，将白色沉淀过滤洗涤并烘干；

S3、将白色沉淀置于马弗炉中以500℃煅烧10h，再研磨均匀，所得白色粉末即为具有分级多孔结构的二维TiO

S4、称取106mg CsBr和183.5mg PbB

S5、剧烈搅拌下将含5.5mL CsBr和PbBr

图1为不同样品的XRD图谱，可以看出所有催化剂都具有良好的晶体结构，并且随着CsPbBr

图2为不同比例CsPbBr

图3为空白CsPbBr

图4为20％CsPbBr

实施例5 CsPbBr

本实施例提供一种CsPbBr

首先，取2mL乙腈、1mL甲苯和10mg催化剂置于25mL石英反应瓶中，搅拌均匀后可见光光照2h，离心分离得到上清液；

然后，利用气相色谱对S1中的上清液分析，通过保留时间和峰面积定性、定量分析产物，得到的产物生成速率。

如图5所示，甲苯氧化速率在钙钛矿含量为20％时达到最大值(10200μmol g

实施例6CsPbBr

本实施例提供一种CsPbBr

首先，取2mL乙腈、1mL甲苯衍生物和10mg 20％CsPbBr

然后，利用气相色谱对S1中的上清液分析，通过保留时间和峰面积定性、定量分析产物，得到的产物生成速率。

如图6所示，对氟甲苯的氧化速率为5950μmol g

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。