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Surface Ligands Stabilized Lead Halide Perovskite Quantum Dot Photocatalyst for Visible Light-Driven Hydrogen Generation

机译：用于可见光驱动氢的表面配体稳定的卤化钙钛矿型量子点光催化剂

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Solar hydrogen conversion represents a clean and economic approach to addressing global energy and environmental issues, for which efficient photocatalysts are heavily pursued. Lead halide perovskites are promising candidates for efficient phtocatalysts in solar hydrogen generation due to their attractive properties in light absorption, photogenerated charge transportation, and utilization. However, photocatalytic applications of lead halide perovskites are limited owing to their poor stability in the presence of water or other polar solvent environment. This work presents the rational control of surface ligands in achieving a good balance between stability and photocatalytic activity of CsPbBr3 quantum dots (QDs). Detailed studies reveal that the deliberate surface ligands engineering is crucial for maximizing the photocatalytic activity of CsPbBr3 QDs while maintaining good QD stability. A certain amount of surface ligands protect the CsPbBr3 QDs from decomposition in moisture during the photocatalytic reaction while still enabling efficient charge transfer for photocatalytic reactions on the surface of QDs. The well-controlled CsPbBr3 photocatalyst shows efficient visible light-driven H-2 generation with outstanding stability (>= 160 h).
机译：太阳能氢转化是解决全球能源和环境问题的一种清洁，经济的方法，为此人们大力追求高效的光催化剂。由于卤化钙钛矿在光吸收，光生电荷传输和利用方面具有吸引人的特性，因此它们有望成为太阳能制氢中高效光催化剂的候选者。然而，由于卤化钙钛矿在水或其他极性溶剂环境下的稳定性差，其光催化应用受到限制。这项工作提出了表面配体的合理控制，以实现CsPbBr3量子点（QDs）的稳定性和光催化活性之间的良好平衡。详细研究表明，精心设计的表面配体工程对于最大化CsPbBr3 QD的光催化活性，同时保持良好的QD稳定性至关重要。一定数量的表面配体可保护CsPbBr3 QD在光催化反应过程中不受水分分解，同时仍然能够为QDs表面的光催化反应进行有效的电荷转移。受到良好控制的CsPbBr3光催化剂显示出高效可见光驱动的H-2生成，具有出色的稳定性（> = 160小时）。

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