[发明专利]Cs3

说明书

本发明公开了Cs₃Bi₂Br₉/TiO₂钙钛矿异质结及其制备方法与在光催化甲苯氧化中的应用，搅拌下，将CsBr和BiBr₃溶液滴加入TiO₂分散液中，然后超速离心，再将固体干燥，得到Cs₃Bi₂Br₉/TiO₂钙钛矿异质结；将Cs₃Bi₂Br₉/TiO₂钙钛矿异质结加入到甲苯中，在氧存在下光照，制备苯甲醇，转化率超过70%，选择性接近100%。

技术领域

本发明属于催化材料技术领域，涉及Cs₃Bi₂Br₉/TiO₂复合材料的制备方法，以及通过这种方法制备的光催化剂在苯甲醇的氧化中的作用。

背景技术

由于具有独特的光电和光电特性，化学计量为ABX₃的卤化钙钛矿得到了越来越多的关注。随着太阳能研究的不断深入，越来越多的研究人员开始探索钙钛矿材料在其他领域的应用，例如高增益光电探测器，发光二极管和激光器。由于钙钛矿具有高消光系数，最佳带隙，低激子结合能和出色的电荷传输性能。卤化钙钛矿材料在光催化领域也受到了广泛的关注。然而，将卤化铅钙钛矿材料应用于光催化仍存在两个主要限制：（1）钙钛矿在催化环境中的稳定性；（2）含铅钙钛矿的环境毒性。为了解决这些问题，用In^{3 +}，Bi^{3 +}，Sb^{3 +}代替B位中的Pb^{2 +}可以制备出一种化学计量比为A₃B₂X₉的新型无铅钙钛矿。在这种钙钛矿中，较小，更适合代替卤化铅钙钛矿。最近，有机-无机杂化铋基钙钛矿MA₃Bi₂X₉（Cl，Br，I）的合成已经成功，但是，与全无机杂化钙钛矿相比，有机-无机杂化钙钛矿的有机阳离子容易分解，导致环境稳定性较差。因此，需要研发全无机铋基钙钛矿材料以适合光催化降解、有机转化等。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明公开了一种简单的方法来合成非常有效的无铅钙钛矿异质结Cs₃Bi₂Br₉/TiO₂，并将其成功地应用于选择性光催化苄醇的氧化和MBT的降解。通过使用这种异质结对苯甲醇进行选择性光催化氧化，可以获得超过97％的选择性。同时，异质结在降解有机污染物方面也表现出很高的活性，根据实验结果，在20分钟内10mg/L的有机污染物MBT（巯基苯并噻唑）可以降解99％。

本发明公开了Cs₃Bi₂Br₉/TiO₂催化材料的制备及这种材料在光催化苯甲醇的氧化及MBT降解上的应用。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

Cs₃Bi₂Br₉/TiO₂钙钛矿异质结，其制备方法为，搅拌下，将CsBr和BiBr₃溶液滴加入TiO₂分散液中，然后超速离心，再将固体干燥，得到Cs₃Bi₂Br₉/TiO₂钙钛矿异质结。

光催化氧化甲苯制备苯甲醇的方法，包括以下步骤：