空心板栗状MAPbI_(3)/TiO_(2)的制备及可见光下降解甲苯研究

首先,以TiCl_(4)为钛源,采用水热法制备空心板栗状TiO_(2)载体.然后,再以PbI_(2)及MAI(MA=CH_(3)NH_(3)^(+))为前驱体,采用溶液法在空心板栗状TiO_(2)上一步构筑MAPbI_(3)薄膜,形成空心板栗状MAPbI_(3)/TiO_(2)复合光催化剂.以甲苯为目标降解物,考察板栗状MAPbI_(3)/TiO_(2)在可见光下的催化降解性能,并对材料的能级结构进行分析,揭示材料的降解机理.结果表明:钙钛矿型MAPbI_(3)薄膜的组成及形貌与PbI_(2)和MAI投料比密切相关,随着投料比的增加,薄膜的成分由MAPbI_(3)和MAI两相变为纯MAPbI_(3),再转变MAPbI_(3)和PbI_(2)两相.能级匹配、结构特殊的板栗状MAPbI_(3)/TiO_(2)不仅可以降低光生电子和空穴的复合率,还能有效地将光生电子和空穴分别转移至MAPbI_(3)的导带及TiO_(2)价带,促进活性粒子·O_(2)^(-)和·OH的生成,因此在甲苯的降解中表现更优的性能.在可见光的照射下,MAPbI_(3)/TiO_(2)对甲苯的降解率在90 min内可高达98%.