有机-无机卤化铅钙钛矿是一类在光催化制氢方面具有巨大潜力的新型半导体材料，但其光催化活性低、有机物不稳定，尤其是铅的毒性问题一直困扰着它的发展。

近日，北京大学郭少军教授报道了报道了一种锚定新型原子分散的Pt-I₃物种的抗溶解环保型钙钛矿（PtSA/Cs₂SnI₆），以实现室温下在HI水溶液中高效的光催化制氢。

文章要点

1）研究人员首先在过量HI溶液存在下，通过乙酸铯和乙酸锡（II）的一锅水热处理合成Cs₂SnI₆，然后浸渍Pt配合物。随后，在H₂/氩气氛中于160 ℃下活化1 h，得到了PtSA/Cs₂SnI₆。

2）研究发现，PtSA/Cs₂SnI₆中的Cs₂SnI₆具有出色的HI水溶液耐受性，这对于在钙钛矿型HI分解体系中获得优异的光催化稳定性非常重要。值得注意的是，PtSa/Cs₂SnI₆催化剂对氢气的光催化活性达到创纪录的70.6 h⁻¹/Pt，约为Pt纳米颗粒负载的Cs₂SnI₆钙钛矿催化剂的176.5倍，并具有优异的循环耐久性。

3）电荷载流子动力学研究结合理论计算表明，PtSA/Cs₂SnI₆光催化性能的显著提高源于Pt-I₃位点独特的配位结构和电子性质，以及强金属-载体相互作用效应，其不仅可以极大地促进电荷的分离和转移，而且大大降低了析氢的势垒。

这项工作为促进钙钛矿复合材料高效制氢开辟了一条新的途径。

参考文献

Zhou, P., Chen, H., Chao, Y. et al. Single-atom Pt-I3 sites on all-inorganic Cs2SnI6 perovskite for efficient photocatalytic hydrogen production. Nat Commun 12, 4412 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-24702-8

https://doi.org/10.1038/s41467-021-24702-8