【摘 要】
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当前,能源问题越来越严重,用半导体材料通过催化反应高效利用太阳能备受关注。半导体材料受到激发后可以产生电子空穴对,空穴具有氧化性,在光电化学水解和光催化有机合成领域具有重要意义,然而单独的半导体催化材料通常催化效果不好,需要进行改性处理。α-Fe2O3被认为是理想的光阳极材料,但由于光生空穴-电子对的复合,在实际应用中表现出的性能并不好;金属卤化物钙钛矿作为一种新兴的材料,在光催化领域有很大的潜在
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当前,能源问题越来越严重,用半导体材料通过催化反应高效利用太阳能备受关注。半导体材料受到激发后可以产生电子空穴对,空穴具有氧化性,在光电化学水解和光催化有机合成领域具有重要意义,然而单独的半导体催化材料通常催化效果不好,需要进行改性处理。α-Fe2O3被认为是理想的光阳极材料,但由于光生空穴-电子对的复合,在实际应用中表现出的性能并不好;金属卤化物钙钛矿作为一种新兴的材料,在光催化领域有很大的潜在价值。在本课题中,分别以α-Fe2O3和金属卤化物钙钛矿为研究对象,研究改性掺杂和表面修饰对半导体催化氧化性能的影响。（1）用水热法制备得到α-Fe OOH和α-Fe2O3两种改性前驱体,分别使用Sn元素掺杂与Ti O2负载进行改性,α-Fe OOH为改性前驱体时,其在热处理过程中的相变引起晶体类型变化使Sn更好地掺入α-Fe2O3的晶格中,α-Fe OOH在转变为α-Fe2O3过程中发生了表面原子重构,使TiO2能更好的与α-Fe2O3纳米棒表面结合,大幅度提升其光电化学性能。（2）选取合适的前驱体进行复合改性处理,分析测试改性结果,并结合materials studio计算进行分析,测试表明复合改性提高了光阳极的光电化学性能,20-FST-5的光电流最大,可达1.657 m A·cm-2。基于半导体性能测试和DFT计算结果,提出Ti O2与α-Fe2O3之间成功构建异质结,Fe原子成为氧化反应活性位点。（3）合成CsPbBr3/Cs4PbBr6纳米片作为光催化剂,在室温下用氧气将苯乙烯氧化为苯甲醛。使用Zr Cl4修饰Cs PbBr3/Cs4PbBr6纳米片增强氧化能力并促进载流子的转移,性能约提高为纯Cs PbBr3/Cs4PbBr6纳米片的3倍,达到1098μmol/（g·h）,并提出ZrCl4-Cs PbBr3/Cs4PbBr6纳米片催化氧化苯乙烯的机理。
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