[發(fā)明專利]Zn2+

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010072847.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN111302634A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉冬;梁曉娟;向衛(wèi)東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C10/16
• 分類號(hào): C03C10/16;C03C12/00;C03C4/00;C03C4/12;C03C6/06;C03B5/16;C03B25/00;C03B32/02;B01J27/138;C01B3/04
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

本發(fā)明公開了一種Zn²⁺摻雜鹵化鉛銫量子點(diǎn)微晶玻璃作為催化劑在光催化水產(chǎn)氫反應(yīng)中的應(yīng)用，所述的Zn²⁺摻雜鹵化鉛銫量子點(diǎn)微晶玻璃通過如下方法制備：(1)以B₂O₃、SiO₂和ZnO作為基玻璃原料，以Cs₂CO₃、PbBr₂、NaBr、NaCl和PbCl₂作為量子點(diǎn)原料，ZnBr₂作為摻雜物，按比例稱量原料進(jìn)行混合，研磨均勻；(2)把步驟(1)研磨好的玻璃粉放入坩堝中，升溫熔制后將坩堝中的玻璃熔體倒入已預(yù)熱的澆鑄模具上，然后置于馬弗爐中退火消去內(nèi)應(yīng)力，然后隨爐冷卻，將冷卻后的玻璃放入馬弗爐中進(jìn)行熱處理，然后冷卻、研磨得到Zn²⁺摻雜CsPbBr_1.5Cl_1.5量子點(diǎn)微晶玻璃粉末。本發(fā)明的Zn²⁺摻雜CsPbBr_1.5Cl_1.5量子點(diǎn)微晶玻璃制備時(shí)間短、原料易得、易于批量生產(chǎn)，在光催化水產(chǎn)氫反應(yīng)中具有較好的催化性能和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種Zn²⁺摻雜鹵化鉛銫量子點(diǎn)微晶玻璃作為催化劑在在光催化水產(chǎn)氫中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

由于全無機(jī)鹵化鉛銫鈣鈦礦納米晶具有波長(zhǎng)可調(diào)，吸收范圍廣，帶隙可調(diào)，高量子效率的優(yōu)點(diǎn)，廣泛受到關(guān)注。CsPbX₃納米晶的制備方法有溶液的熱注入合成法，離子交換法。CN201710783608.X，本發(fā)明的一種水溶性CsPbX3鈣鈦礦納米晶的制備方法，將其分散在有機(jī)溶劑中進(jìn)行穩(wěn)定保護(hù)，離心之后得到聚合物離子。獲得可發(fā)光、高量子效率的鈣鈦礦粒子，在生物應(yīng)用，顯示等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。CN201910202479.X本發(fā)明公開了一種由三氟乙酸鹽誘導(dǎo)的小晶粒CsPbX3鈣鈦礦薄膜的制備方法，實(shí)現(xiàn)了發(fā)光可調(diào)，制作成本較少，穩(wěn)定性有所提高，更加環(huán)保。盡管薄膜法合成的納米晶量子效率高，但是CsPbX₃納米晶遇空氣和水極其不穩(wěn)定，易分解變質(zhì)，嚴(yán)重限制了其廣泛應(yīng)用。薄膜對(duì)鈣鈦礦納米晶的保護(hù)作用優(yōu)于溶液，但還是弱于穩(wěn)定的玻璃基質(zhì)。CN201810300610.1本發(fā)明提供一種硼摻雜的CsPbX3微晶玻璃及其制備方法。獲得發(fā)光性能好，吸收好的一系列微晶玻璃，在LED、電池、激光等各個(gè)領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。

然而，全無機(jī)鹵化鉛銫鈣鈦礦的應(yīng)用廣泛應(yīng)用于光電領(lǐng)域，對(duì)光催化的研究不夠深入系統(tǒng)。CsPbX₃納米晶的帶隙位于1.23-3.1eV之間，符合光催化條件，但是CsPbX₃納米晶遇水穩(wěn)定性極差，因此，要選擇更加穩(wěn)定的保護(hù)基質(zhì)使其不僅具有水穩(wěn)定性，還能保持光催化性能。用CsPbX₃微晶玻璃用于光催化水產(chǎn)氫即將成為新的研究熱點(diǎn)。Wang等人提出，在硅優(yōu)化的有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦在酸性溶液中進(jìn)行光催化析氫反應(yīng)，提出了氫鉛鍵的反應(yīng)理論，設(shè)計(jì)了不同配體的無機(jī)雜化鈣鈦礦進(jìn)行產(chǎn)氫反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦確實(shí)符合光催化的帶隙條件。隨著進(jìn)一步的光催化實(shí)驗(yàn)的探究，Gou等人提出，通過調(diào)整鈣鈦礦中的鹵化物可以增強(qiáng)了CO₂的光還原實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明，通過鹵素調(diào)節(jié)，不僅可以調(diào)節(jié)波長(zhǎng)范圍，還能改變催化劑的帶隙，進(jìn)而提高光催化效率，說明全無機(jī)鹵化鉛銫鈣鈦礦也具有光催化性能。Xu等人提出CsPbBr₃納米晶體/Pd納米片肖特基結(jié)光催化劑增強(qiáng)了太陽能驅(qū)動(dòng)氣體CO₂的轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步證明全無機(jī)鹵化鉛銫鈣鈦礦可以通過復(fù)合其他材料進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)。但是并沒有很多關(guān)于CsPbX₃納米晶光催化水產(chǎn)氫的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種水穩(wěn)定性好、制備工藝簡(jiǎn)單、原料易得、易于批量生產(chǎn)的Zn²⁺摻雜CsPbBr_1.5Cl_1.5量子點(diǎn)微晶玻璃作為催化劑在光催化水產(chǎn)氫反應(yīng)中的應(yīng)用，該量子點(diǎn)微晶玻璃具有較好的催化性能和穩(wěn)定性。