科学前沿：电信学院孙春副教授在钙钛矿光催化方面取得重要进展

金属卤化物钙钛矿具有带隙可调、可见光吸收范围宽、载流子迁移率高等优点，被认为是新一代光催化剂。然而，高效卤化物钙钛矿光催化剂的开发也存在着一定的问题，钙钛矿在水、氧气气氛中和高温下难以稳定；光生电子空穴复合严重，光催化氧化活性弱。近年来，研究者们运用表面修饰、材料封装、异质结构建等方式试图解决钙钛矿的固有问题。

近日，孙春副教授带领团队研究了一种原位生长法制备CsPbBr3和介孔TiO2的复合光催化剂。首先利用介孔TiO2包裹CsPbBr3，并用配体对裸露在介孔外部的钙钛矿进行修饰，极大程度上提高了该复合材料的稳定性，使复合材料在水中光降解成为可能，同时TiO2和CsPbBr3形成异质结结构；其次，由于介孔TiO2孔径尺寸的不均匀，限制内部钙钛矿的生长，使复合材料内部同时存在三种不同尺寸的CsPbBr3，受量子限域效应的影响，不同尺寸的钙钛矿拥有不同的带隙，以此形成CsPbBr3同质结结构。异质结和同质结相互作用，使该复合材料对水中罗丹明B的光降解速率常数达到55.62×10-2 min-1。为目前TiO2基及CsPbBr3基光催化剂中的最高值。

相关工作以“An efficient homojunction/heterojunction photocatalyst via integrating CsPbBr3 quantum dots homojunction with TiO2 for degradation of organic dyes”为题发表在中科院TOP期刊ACS Applied Material&Interfaces上，的孙春副教授和香港中文大学的毕文刚教授为通讯作者，硕士生赵屹炜为该项工作的主要完成人。该工作得到国家自然科学基金项目和河北省优秀青年基金项目的资助。

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c04063