【摘 要】
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有机-无机杂化钙钛矿材料凭借其优异的光电转化性能被广泛应用于光伏领域.本研究通过构建过饱和溶液来实现钙钛矿材料在光催化领域的应用.传统的三位钙钛矿构型有机基团存在于PbI6八面体构架间隙内,对湿度以及氧气较为敏感,稳定性方面存在缺陷.通过添加适量长链有机基团取代短链,改变钙钛矿材料结构,使其在水氧稳定性方面有较大进步,同时通过研究不同的比例,使其在光电转化性能和稳定性方面得到最大的平衡.在本研究中
【机 构】
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南方科技大学 深圳市南山区学苑大道1088号,香港浸会大学 香港特别行政区九龙塘窝打老道224号
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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有机-无机杂化钙钛矿材料凭借其优异的光电转化性能被广泛应用于光伏领域.本研究通过构建过饱和溶液来实现钙钛矿材料在光催化领域的应用.传统的三位钙钛矿构型有机基团存在于PbI6八面体构架间隙内,对湿度以及氧气较为敏感,稳定性方面存在缺陷.通过添加适量长链有机基团取代短链,改变钙钛矿材料结构,使其在水氧稳定性方面有较大进步,同时通过研究不同的比例,使其在光电转化性能和稳定性方面得到最大的平衡.在本研究中,通过配置饱和溶液,使钙钛矿纳米颗粒在水溶液中能够稳定存在,进而便于开展光催化性能研究.通过配置不同比例的钙钛矿粉末以及相对应的饱和溶液,在可见光光照下开展光催化产氢实验.通过气相色谱仪分析相对应的氢气产量从而反映出不同比例钙钛矿材料的光催化性能.本研究中,通过对传统CH3NH3PbI3 (MAPbI3)钙钛矿中甲氨基团进行十八胺(OA+)的部分取代,通过逆温度梯度法获得混合维钙钛矿纳米颗粒(MDP),将等量MDP加入对应饱和溶液中,混合均匀开展光催化对照实验.首先5小时光催化测试结果显示,通过对比实验结果发现15％OA取代的MDP光催化效果最好,产率达到960.2 umol/g/h.另外通过进一步的长时间耐久稳定性测试中发现,15％OA取代的MDP在24小时的长时测试中获得了535.9 umol/g/h的平均产率.通过对参与光催化反应前后粉末的XRD分析显示其成分并未发生变化,具有优异的稳定性.该项研究不仅拓展了钙钛矿的应用领域,从光伏领域拓展到光催化领域,另外该项发现针对工业生产中的碘硫循环具有潜在的应用价值.
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