双S型水稳定卤化物钙钛矿纳米复合材料的光催化增强机制及应用研究

本文推荐：本研究创新性地通过原位耦合Cs2AgBiBr6纳米片（NPLs）与g-C3N4，构建了具有双S型机制（dual S-scheme）的Cs2AgBiBr6 NPLs@g-C3N4@AgBr三元复合材料。该材料在100%水环境中表现出卓越稳定性（抑制BiOBr生成），对罗丹明B（RhB）的降解效率达单组分的14倍（0.082 min-1），为环境修复和可持续能源应用提供了新策略。

　　

Highlight
本研究通过原位耦合Cs₂AgBiBr₆纳米片（NPLs）与石墨相氮化碳（g-C₃N₄），成功构建了水稳定的Cs₂AgBiBr₆ NPLs@g-C₃N₄@AgBr三元复合材料。该材料在100%水环境中通过形成AgBr（而非BiOBr）实现稳定，其优化的1:2重量比使罗丹明B（RhB）降解速率达0.082 min^-1，较单一组分提升14倍。

Materials
实验采用高纯度原料：碳酸铯（Cs₂CO₃, 99.9%）、硝酸银（AgNO₃, 99.9%）、溴化铋（BiBr₃, >99.9%）购自Aldrich，三聚氰胺（C₃H₆N₆）由Alpha Chemika提供。

Structure and composition
通过原位结晶法将Cs₂AgBiBr₆ NPLs生长于g-C₃N₄纳米片基质中，利用油胺（OAm）和油酸（OA）调控形貌。XRD与TEM证实材料成功复合，且AgBr的形成有效阻止了水环境中BiOBr的生成。

Conclusions
水环境不仅增强了Cs₂AgBiBr₆ NPLs@g-C₃N₄的稳定性，还通过双S型机制促进电荷分离（光电流提升50%）。该材料在空气中保持6个月稳定性，连续4次循环后催化效率无衰减，为废水处理提供了新思路。