[发明专利]一种基于钙钛矿二氧化钛异质结构高效制氢制氧的方法

权利要求书

1.一种基于钙钛矿二氧化钛异质结构高效制氢制氧的方法，其特征在于：所述高效的制氢制氧方法是通过制备一种负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂的纺织网实现的。

2.一种制备如权利要求1所述的负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂纺织网的方法，其特征在于：将水热法合成的二氧化钛溶胶与利用溶液浸润法生长的钙钛矿材料耦合形成异质结构后，沉积于纺织品制备而成。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征包括以下步骤：

(1)钙钛矿前驱体溶液的配制：将前驱体A和前驱体B溶解在一定量的有机极性溶剂中，磁力搅拌一段时间后得到钙钛矿前驱体溶液A。

(2)TiO₂溶胶的制备：将一定量的简单有机酸加入到低级醇中，得到混合溶液B，向混合溶液B中缓慢加入正钛酸酯，配置为溶液C。在加热的条件下激烈搅拌溶液C，可得到所述TiO₂溶胶。

(3)将绳、布料等形式的纺织品浸渍于钙钛矿前驱体溶液A中，之后将完全覆盖有溶液A的纺织品取出，在一定温度下退火一段时间，即可在纺织品上形成均匀的钙钛矿晶体，然后将生长有钙钛矿材料的纺织品在TiO₂溶胶中充分浸泡，之后放入烘箱烘干，使得负载有钙钛矿层的纺织品上包覆一层致密的TiO₂，得到负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂的纺织网；或者将绳、布料等形式的纺织品浸渍于TiO₂溶胶中，之后将浸有TiO₂溶胶的纺织品取出，并放入烘箱烘干，再将生长有致密TiO₂晶体的纺织品浸泡在钙钛矿前驱体溶液A中，浸渍一段时间后取出，并在一定温度下退火一段时间，得到负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂的纺织网；或者将钙钛矿前驱体溶液A与TiO₂溶胶混合，得到钙钛矿与TiO₂的混合溶液D，之后将绳、布料等形式的纺织品浸渍于混合溶液D中，最终取出浸有混合溶液D的纺织品并放入烘箱烘干，得到负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂的纺织网。

4.根据权利要求3所述负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂纺织网的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述前驱体A可为MAI、CsI、FAI中的一种及以上；所述前驱体B可为PbI₂、SnI₂中的一种及以上；所述有机极性溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种及以上。

5.根据权利要求3所述负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂纺织网的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述前驱体A与前驱体B的摩尔比为0.8～1.5∶1；所述溶液A中前驱体A的物质的量浓度为0.8～1.5mol/L；所述溶液A中前驱体B的物质的量浓度为0.53～1.88mol/L。

6.根据权利要求3所述负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂纺织网的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述磁力搅拌时间为5～12h。

7.根据权利要求3所述负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂纺织网的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述低级醇为无水乙醇；所述简单有机酸为冰醋酸；所述正钛酸酯为钛酸丁酯。

8.根据权利要求3所述负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂纺织网的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述混合溶液B的pH为1～3；所述正钛酸酯∶低级醇∶简单有机酸等原料的质量比为13.27～24.12∶54.39～66.24∶0.71～5.13；所述加热搅拌温度为80～150℃；所述加热搅拌时间为1～6h。

9.根据权利要求3所述负载有钙钛矿二氧化钛异质结构光催化剂纺织网的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述在钙钛矿前驱体溶液A中浸泡时间为0.5～5h；所述浸渍溶液A后的退火温度为80～110℃；所述浸渍溶液A后的退火时间为0.5～1.5h；所述在TiO₂溶胶中浸泡时间为0.5～1h；所述浸渍TiO₂溶胶后的烘干温度为100～130℃；所述浸渍TiO₂溶胶后的烘干时间为15～30min；所述在钙钛矿与TiO₂的混合溶液D中的浸泡时间为0.5～1h；所述浸渍混合溶液D后的烘干温度为100～110℃；所述浸渍混合溶液D后的烘干时间为0.5～1h。