多孔钙钛矿型纳米材料的设计合成及光催化性能

利用溶胶-凝胶、柠檬酸络合和水热等方法，设计合成多孔钙钛矿ABO3和A2BO4等结构的新型纳米功能材料，并通过"化学裁剪"手段设计合成A位或B位离子部分掺杂取代的新型材料，同时探索采用高温氮化等技术实现N等元素置换钙钛矿晶格中O的途径。通过选择不同模板剂的种类并控制合成条件等来调控材料的多孔结构以提高材料的比表面和孔隙率，同时利用电化学沉积等方法在孔道内可控沉积纳米尺寸的贵金属原子簇和过渡金属氧化物等异质结。制备出分别在紫外光和可见光下具有高活性的新型多孔钙钛矿结构光催化材料。此外，利用材料理论计算方法和现代表征方法相结合揭示新型材料结构、能带结构和表面态以及光生载流子动力学过程等与光催化活性的关系，并分析新型钙钛矿的光催化机制。这将丰富光催化的基础理论知识，为新型高效钙钛矿型功能材料的设计合成提供理论和实践上的依据，同时也必将为新型钙钛矿在光催化和光电转换等方面的应用提供有力依据。