[发明专利]一种MAPbI3

说明书

本发明公开了一种MAPbI₃钙钛矿基复合光催化剂、其制法及应用，该催化剂包括MAPbI₃材料及负载于MAPbI₃材料上的1T‑WS₂纳米片，1T‑WS₂纳米片的负载量为MAPbI₃质量的0wt％‑20wt％，其中不包括0。该制法为：分别制备1T‑WS₂纳米片及MAPbI₃材料；将制得的1T‑WS₂纳米片和MAPbI₃材料加入MAPbI₃饱和的HI/H₃PO₂溶液中，经超声分散后，离心、洗涤、干燥即得。该非贵金属负载的复合催化剂，稳定高效，在最优负载条件下在可见光照射下裂解HI产氢速率约为纯MAPbI₃的95.1倍；该方法简单、条件温和、成本低廉，有效实现了光生电子空穴的分离。

技术领域

本发明涉及一种光催化剂、其制备方法及应用，尤其涉及一种1T-WS₂/MAPbI₃复合光催化剂、其制法及应用。

背景技术

随着传统化石能源的大量使用，人类面临着严重的能源危机。在此背景下，生产可持续清洁能源无疑是当前发展的重中之重。其中，太阳能是最优选择之一。光催化技术可以将太阳能转化为易于存储和运输的氢能源，引起了社会各界的广泛关注和研究。当前，设计和开发高效光催化剂仍然是该领域的重大挑战。

作为有机无机杂化钙钛矿中具有代表性的一类，MAPbI₃具有较高的光吸收系数、宽的吸光范围和较长的载流子扩散距离，是一种优异的光电材料，在光催化领域具有可观的应用前景。研究表明其在饱和HI溶液中可以建立沉淀溶解平衡，进而实现稳定的光催化分解HI产氢。然而，MAPbI₃存在着内部电子空穴易复合、能量转换效率低的问题，严重限制了其在光催化领域的应用。

为了提升MAPbI₃的产氢性能，过往的研究者们提出通过光沉积法将贵金属Pt负载在MAPbI₃表面，以增强可见光吸收和电子转移，从而明显提升了催化剂的产氢能力。然而贵金属成本高昂、储量有限，因此进一步探索低廉、稳定、高效的非贵金属助催化剂势在必行。1T-WS₂作为金属相，具有优良的导电性和丰富的表面活性位点，无疑是良好的选择。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种具有增强的电子空穴分离能力、催化活性高的MAPbI₃钙钛矿基复合光催化剂；

本发明的第二目的是提供一种上述MAPbI₃钙钛矿基复合光催化剂的制备方法；

本发明的第二目的是提供上述MAPbI₃钙钛矿基复合光催化剂的应用。

技术方案：本发明的MAPbI₃钙钛矿基复合光催化剂，包括MAPbI₃材料，及负载于MAPbI₃材料上的1T-WS₂纳米片，所述1T-WS₂纳米片的负载量为MAPbI₃质量的0wt％-20wt％，其中，不包括0wt％。

上述的MAPbI₃钙钛矿基复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别制备1T-WS₂纳米片及MAPbI₃材料；

(2)将制得的1T-WS₂纳米片和MAPbI₃材料加入MAPbI₃饱和的HI/H₃PO₂溶液中，经超声分散后，离心、洗涤、干燥，即得到复合光催化剂1T-WS₂/MAPbI₃。