[发明专利]一种无Cl2

说明书

本发明公开了一种无Cl₂法制备多重钙钛矿材料及应用，其是将一定量的一价A盐或一价铯盐、二价铅盐或三价锑盐、二氧化锰、盐酸溶液加入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，经程序控温，一步制得A₂PbCl₆（A=Cs、Rb、NH₄⁺）双重钙钛矿材料或Cs₄Sb₂Cl₁₂四重钙钛矿材料。该多重钙钛矿材料经过简单加热即可实现氯气的释放，因而可用于氯气的储存。

技术领域

本发明属于无机合成技术领域，具体涉及一种无Cl₂法制备A₂PbCl₆（A=Cs、Rb、NH₄⁺）双重钙钛矿材料和Cs₄Sb₂Cl₁₂四重钙钛矿材料的方法及应用。

背景技术

氯气作为最重要的卤素气体，在科学研究和工业应用上发挥着不可替代的作用，被广泛用于水处理和纸张漂白，同时在医药以及塑料行业上起着非常关键的作用。目前商业化氯气主要是通过氯碱工艺进行生产。然而该工艺面临着大量能源消耗和环境污染的问题。此外，由于氯气极强的氧化性和助燃性，导致其在使用过程中可能会有泄露或者爆炸的风险。虽然成熟的防护技术可以有效规避该类风险，但氯气泄漏事故仍然会发生。人们对于该类气体的安全储存问题给予了广泛的关注。

非专利文献1（《Inorganic Chemistry》，1963年，第452-456页）指出，彼得·戴通过使用大量的氯气合成出Cs₂SbCl₆材料；非专利文献2（《Naturwissenschaften》，1933年，第704页）指出恩格尔·格哈德通过大量的氯气合成出Cs₂PbCl₆。非专利文献3（《DieKristallstrukturen einiger Hexachlorokomplexsalze》，1935年，第341-373页）指出，恩格尔·格哈德引入大量的氯气合成出Rb₂PbCl₆和(NH₄)₂PbCl₆。相关文献所提到的合成过程必须引入额外的氯气，氯气的使用在整个实验过程中容易造成安全隐患。且至今从未报道A₂PbCl₆ (A = Cs, Rb, NH₄⁺)双重钙钛矿和Cs₄Sb₂Cl₁₂四重钙钛矿材料在氯气储存方面的应用。

发明内容

本发明的目的在于实现无Cl₂一步法制备A₂PbCl₆（A=Cs、Rb、NH₄⁺）双重钙钛矿或Cs₄Sb₂Cl₁₂四重钙钛矿材料的方法，该合成方法大大降低了生产成本，并首次发现将该材料简单的加热和冷却即可实现氯气的可逆存储与释放。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无Cl₂法制备双重钙钛矿材料的方法，其所述双重钙钛矿材料具体为A₂PbCl₆（A=Cs、Rb、NH₄⁺）双重钙钛矿或Cs₄Sb₂Cl₁₂四重钙钛矿材料。