[发明专利]一种钙钛矿敏化共价三嗪有机框架复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种钙钛矿敏化共价三嗪有机框架复合材料的制备方法，属于催化剂领域，一种钙钛矿敏化共价三嗪有机框架复合材料的制备方法，利用钙钛矿材料敏化CTF并加入金属离子，可以拓宽其吸光范围，同时，非贵金属离子的引入，为其提供了更多的催化活性位点，相较于现有技术，显著提高了CTF用于光催化还原二氧化碳的催化活性，并且本制备工艺操作简单、价格低廉，较低的成本使其技术路线可得到较为广泛的推广，具有显著的实际应用意义，同时在制备过程中通过冰气球的使用，在冰水浴时，使得冰水处于动的状态，进而加快冰水中热量的交换速度，进而加快混合液A和B的冷却速度，使得CsPbBr3/CTF(Fe)整体的制备效率得到提高。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，更具体地说，涉及一种钙钛矿敏化共价三嗪有机框架复合材料的制备方法。

背景技术

化石能源枯竭和温室气体效应是人类面临的两大难题，利用催化剂将太阳能转化为具有高附加值的化学品(如将二氧化碳转化为甲烷等)并储存起来是解决上述问题的一个有效途径。

目前，应用最广的是TiO₂等无机半导体，这类半导体光生电子和空穴对易复合，半导体表面对CO₂分子吸附能力低，并且一些贵金属的使用也阻碍了其进一步商业化应用。而一个合适的CO₂还原光催化体系一般应具有稳定的化学结构、较强的集光能力、高效的电子传递能力和CO₂吸附活化能力。因此，亟待开发具有较强的可见光吸收的非贵金属材料用于光催化。

共价有机框架(COFs)具有稳定性高、孔隙率高、表面积大、易合成、易修饰、振幅可调等优点，已成为一种新兴的CO₂光还原材料。并且，这类半导体已经在气体吸附、非均相催化、光电导等领域展现出十分优良的性质。三嗪共价框架(CTFs)作为一种富氮的多孔COFs在光催化中具有吸引人的活性。近年来的研究表明，CTFs中的三嗪环可以加速CO₂的吸附和活化，在CO₂的存储和分离方面取得了很大的成果。

现有关于单纯的共价三嗪有机框架(CTFs)催化剂在光催化还原二氧化碳方面很少报道，并且单纯的CTF的催化性能较低。主要是由两方面原因引起一是可见光吸收较弱，二是缺乏选择性催化位点。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钙钛矿敏化共价三嗪有机框架复合材料的制备方法，它可以实现CTF的光催化活性的调控，获得一种无机廉价光催化剂。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种钙钛矿敏化共价三嗪有机框架复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、通过酸气辅助合成CTF；

S2、将铯源化合物和油酸加入十八烯中，氩气氛围中加热到150摄氏度，得到混合液A；

S3、将溴化铅，油酸和油胺加入十八烯中，加热到165摄氏度，得到混合液B；

S4、将步骤2得到的混合液A取适量加入步骤3得到的混合液B中，搅拌5秒后冰水浴冷却，离心分离，所得固体即为油相的铯铅溴量子点(CsPbBr₃-OL)；

S5、将步骤4制备得到的CsPbBr₃-OL量子点分散在乙酸乙酯中，得到混合液C；

S6、将六氟磷酸盐溶于乙醇中，得到混合液D；

S7、将步骤6得到的混合液D取适量加入步骤5得到的混合液C中，黑暗中搅拌30分钟，所得固体即为CsPbBr₃-PF₆量子点；