[發明專利]全無機鹵化物鈣鈦礦復合材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210073619.X
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114471629A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王朋;高鵬;黃柏標;王澤巖;鄭昭科;劉媛媛;程合鋒;張倩倩;張曉陽
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01J27/135
• 分類號: B01J27/135;B01D53/62;B01D53/86;B01D53/72;C01B3/40
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

1.一種全無機鹵化物鈣鈦礦復合材料，其特征在于：為Ag/AgX/CsPbBr₃復合材料，其中，Ag/AgX為納米粒子，且Ag納米粒子均勻分布于AgX的表面，CsPbBr₃為支撐材料，其與AgX通過鹵素原子交換實現復合；AgX為AgCl或AgBr。

2.根據權利要求1所述的全無機鹵化物鈣鈦礦復合材料，其特征在于：Ag/AgX/CsPbBr₃復合材料中，Ag、AgX和CsPbBr₃的質量比為0.5-1.5：5-10：90-100；

進一步的，Ag/AgX納米粒子的粒徑范圍為200-500nm；

優選的，Ag納米粒子的粒徑范圍為10-30nm。

3.權利要求1或2所述全無機鹵化物鈣鈦礦復合材料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

Ag/AgX復合物與CsPbBr₃在有機溶劑中發生原位離子交換反應制備得到Ag/AgX/CsPbBr₃復合材料。

4.根據權利要求3所述的全無機鹵化物鈣鈦礦復合材料的制備方法，其特征在于：Ag/AgX復合物的制備方法，包括如下步驟：

將AgNO₃和聚乙烯吡咯烷酮分散于無水乙醇，得混合溶液；

將飽和鹵化鈉溶液倒入無水乙醇中，得到鹵化鈉的乙醇溶液；

將所述混合溶液滴加到鹵化鈉的乙醇溶液中，攪拌反應，得到均勻的AgX/NaX混相結構；

對AgX/NaX混相結構進行光照還原，在AgX表面生成均勻的Ag納米粒子，得Ag/AgX/NaX；

洗滌除去Ag/AgX/NaX混相結構中的NaX核，得到Ag/AgX納米粒子。

進一步的，所述鹵化鈉為氯化鈉或溴化鈉；

進一步的，所述光照還原過程中采用的燈為Xe燈；

優選的，光照功率為300mW/cm²，光照時間為20-60min，優選為30min；

進一步的，采用乙醇和水交替洗滌除去Ag/AgX/NaCl混相結構中的NaCl核。

5.根據權利要求3所述的全無機鹵化物鈣鈦礦復合材料的制備方法，其特征在于：氯化鈉的乙醇溶液中，氯化鈉飽和溶液與無水乙醇的體積比為1:20-500，優選為1:50-200，進一步優選為1:80-150，更優選為1:80-120。

6.根據權利要求3所述的全無機鹵化物鈣鈦礦復合材料的制備方法，其特征在于：CsPbBr₃的制備方法為：將CsBr和PbBr₂按比例混合研磨，燒結后制得CsPbBr₃；

進一步的，CsBr和PbBr₂的質量比為0.8-1.2:1；

進一步的，燒結溫度為300-450℃，燒結時間為1-4h；

優選的，燒結溫度為400℃，燒結時間為2h。

7.根據權利要求3所述的全無機鹵化物鈣鈦礦復合材料的制備方法，其特征在于：Ag/AgX復合物與CsPbBr₃的反應體系的有機溶劑選自乙腈、異丙醇、環己烷、正丙醇、乙炔、甲苯或丙酮，優選為無水乙醇；

優選的，Ag/AgX復合物與CsPbBr₃反應的時間為0.5-3h，優選為1-2h。

8.根據權利要求3所述的全無機鹵化物鈣鈦礦復合材料的制備方法，其特征在于：還包括將制備得到的Ag/AgX/CsPbBr₃復合材料進行洗滌、干燥的步驟；

優選的，所述洗滌為分別采用乙腈和乙醇洗滌2-3次；

優選的，所述干燥溫度為50-120℃，干燥時間為10-28h；

進一步的，干燥溫度為70-100℃，干燥時間為10-15h。