CN113856767A - S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料及其制备方法和应用。采用PbBr2溶于十八烯中，分别加入油酸和油胺，得到前驱体溶液，再将铋烯分散液倒入前驱体溶液中，升温后快速加入乙酸铯发生反应后，冷却至室温，然后分别用正己烷和叔丁醇离心清洗，得到Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料。通过原位生长法制备Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料，零维CsPbBr3量子点与二维铋烯紧密结合，形成S型异质结结构，能够有效抑制光生电子—空穴对的复合，保持催化剂的强还原能力，从而达到提高光催化转换CO2能力的目的。通过CO2光催化还原性能测试表明其能够有效提高CO2的转换能力。Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法简单、成本低廉，复合材料具有优异的紫外—可见光及可见光照射下的CO2光催化转换能力。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料制备与催化化学技术领域，具体涉及一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
化石能源的过度消耗和CO2气体的持续排放在能源和环境领域引发严重危机。一方面，化石燃料的过度使用造成了能源短缺问题；另一方面，化石燃料燃烧释放出的CO2气体是导致全球变暖、引发温室效应的主要气体。研究开发具有可再生、可持续应用的清洁能源，并早日实现“碳中和”、“碳达峰”的战略目标是当前全社会共同关注的热点问题。光催化还原 CO2技术具有清洁、绿色、无污染等特点，利用太阳能将大气中CO2回收转化为可再生能源，是面对当前这两大危机的有效方法，并具有重要的现实意义。
CsPbBr3量子点作为典型的卤化物钙钛矿材料，具有合适的能带结构(2.4eV)、出色的光响应和长的电子-空穴扩散长度，是用于光催化还原CO2反应的候选材料。然而，由于CsPbBr3量子点在可见光区的响应较弱，在光催化还原反应中CO2的转化率较低且还原产物的选择性不高。而铋烯作为典型的窄带隙半导体材料具有优异的可见光响应能力和可调的带隙宽度等优点，是具有光明前景的候选光催化剂。此外，铋烯的制备简单、稳定性好，符合当今社会可持续发展的主题。然而，光生电子和空穴的快速重组限制了其在可见光区的应用。从而限制了CsPbBr3量子点等单一光催化剂的应用。因此，通过已知的带隙宽度、能级结构等信息将宽带隙结构的半导体催化剂与窄带隙结构的半导体复合，构建异质结结构，提高对可见光的响应及光生电子和空穴的分离效率，从而达到制备高效光催化剂的目的。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，工艺简单，重现性好，选择性高。
本发明的目的之二是提供一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料，复合材料通过Cs-Bi化学键紧密连接，在界面处形成S型异质结，降低光生电子—空穴的复合率，提高对光生电子的利用率。
本发明目的之三是提供一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的应用，可提高光催化还原CO2性能。
为实现上述发明目的之一，采用的技术方案是：
一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1.将铋烯溶于十八烯中，在室温下充分混合均匀形成2-8mg/mL的铋烯分散液；
A2.将PbBr2溶于十八烯中，在惰性气体保护下升温后，分别加入油酸和油胺，保温至PbBr2完全溶解，得到前驱体溶液；
A3.将步骤A1得到的铋烯分散液加入步骤A2得到的前驱体溶液中，升温后加入乙酸铯，保温至反应完全，然后冷却后，Cs与Bi之间发生相互化学作用，得到以Cs-Bi键化学键连接的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液；
A4.将步骤A3得到的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液离心、洗涤，得到Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料；
其中步骤A1和步骤A2不分先后。
上述技术方案中，步骤A1中铋烯的制备方法包括以下步骤：
B1.将聚偏氟乙烯溶于N-N二甲基吡咯烷酮溶剂中，超声处理，形成均匀的分散液；
B2.将金属铋粉与步骤B1得到的分散液混合，球磨后得到混合液；
B3.将步骤B2得到的混合液采用差速离心处理，得到铋烯。
进一步地，步骤B1中，聚偏氟乙烯的质量分数为5-20％；步骤B2中金属铋粉和步骤B1得到的分散液的质量比为1：5-50，倒入球磨罐中进行球磨工艺处理，球磨后获得的二维铋烯材料的尺寸在100nm至5μm之间；步骤B3中首先采用转速为500-5000rpm，时间为 15-30min的离心处理，然后采用转速为8000-10000rpm，时间为5-10min的离心处理，以 N-N二甲基吡咯烷酮为溶剂反复洗涤。
上述技术方案中，步骤A1中的铋烯分散液的浓度为2-8mg/mL。
上述技术方案中，步骤A2中惰性气体为氩气，升温至温度为110-130℃，PbBr2、十八烯、油酸和油胺的比例为2-4mmol：15-30mL：1-3mL：1-3mL。
上述技术方案中，步骤A3中升温至温度为160-175℃，加入的乙酸铯与PbBr2的摩尔比为1-6：10，反应时间为4-8s，冷却至20-40℃。
上述技术方案中，步骤A4中采用的离心、洗涤的溶剂为正己烷和叔丁醇，离心转速为 7500-10000rpm，洗涤2-3次，每次洗涤时间为3-8min。
本发明的S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，通过原位生长法制备S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料，零维CsPbBr3量子点与二维铋烯紧密结合，形成S型异质结结构，能够有效地抑制光生电子—空穴对的复合，提高对光生电子的利用率，保持催化剂的强还原能力，达到提高光催化还原CO2性能的目的。
为实现上述发明目的之二，采用的技术方案是：
一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料，采用上述S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法制得。
上述技术方案中，Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料中，铋烯的质量分数为10％-20％。
本发明的S型异质结结构的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的光催化还原机理为：大量位于CsPbBr3量子点导带上的光生电子与位于铋烯价带上的光生空穴复合，使得位于铋烯导带上的光生电子参与光催化还原反应，这大大降低了窄带隙铋烯光生电子—空穴对的复合率，使发生在铋烯导带上的还原反应可以顺利进行。
S型异质结能够有效抑制光生电子和空穴的复合，提高对光生电子的利用率，有利于光催化CO2转化。此外，相较于其他异质结结构，S型异质结界面电荷转移方式能够在提高光生电子和空穴分离效率的同时使光催化还原反应发生在还原能力更高的位点。Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料光生电子和空穴分离能力的提高及对可见光响应能力的改善极大地提高了光催化还原CO2的能力。
为实现上述发明目的之三，采用的技术方案是：
一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料在高效光催化还原CO2、光催化分解水产氢及光催化降解有机污染物中的应用。
本发明的有益效果是：
1.本发明的S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，工艺简单，重现性好，选择性高，稳定性高。
2.本发明的S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料，光催化还原CO2性能好， S型异质结能够有效抑制光生电子和空穴的复合，提高对光生电子的利用率，有利于光催化 CO2转化，对光生电荷的利用率高，可见光响应强度大。
3.本发明的S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的应用，可以广泛运用于光催化还原CO2领域、光催化分解水产氢及光催化降解有机污染物等其他光催化领域。
附图说明
图1为实施例一制备得到的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的TEM图像。
图2为对比例一、对比例二和实施例二制备得到的铋烯、CsPbBr3量子点、Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的UV-Vis光谱图
图3为实施例二制备得到的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的光催化性能表征结果，其中图3(a)为Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料在可见光照射下的光催化性能结果，图 3(b)为紫外—可见光照射下的对比例一、对比例二和实施例二制备的铋烯、CsPbBr3量子点、 Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的光催化还原CO2产量图。
图4为实施例三制备得到的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的TRPL光谱，其中图4 (a)激发光波长为450nm，图4(b)激发光波长为380nm。
图5为Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的光催化还原机理示意图，其中图5(a)为可见光照射下的光催化还原机理示意图，图5(b)为紫外—可见光照射下的光催化还原机理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例一采用的S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法包括以下步骤：
A1.将铋烯溶于十八烯中，在室温下超声30min，充分混合均匀形成2mg/mL的铋烯分散液；
A2.将4mmol PbBr2溶于30mL十八烯中，在氩气保护下升温至110℃，分别加入油酸3mL和油胺3mL，保温20min至PbBr2完全溶解，得到前驱体溶液；
A3.将6mL步骤A1得到的铋烯分散液倒入步骤A2得到的前驱体溶液中，升温至160℃后快速加入1mL浓度为0.4mol/L的乙酸铯反应4s后，冷却至20℃，Cs与Bi之间发生相互化学作用，得到以Cs-Bi键化学键连接的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液；
A4.将步骤A3得到的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液分别用正己烷和叔丁醇离心清洗清洗2次，正己烷离心清洗的转速为8500rpm，每次洗涤时间为3min；叔丁醇离心清洗的转速为10000rpm，每次洗涤时间为7mim，得到Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料；
其中步骤A1和步骤A2不分先后。
步骤A1中铋烯的制备方法包括以下步骤：
B1.将5g聚偏氟乙烯(PVDF)溶于95g N-N二甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中，超声处理，形成均匀的分散液；
B2.将10g金属铋粉与50g步骤B1得到的分散液混合，倒入球磨罐中，球磨处理，得到尺寸约为100nm的铋烯混合液；
B3.将步骤B2得到的混合液首先采用转速为500rpm，时间为30min的低速离心处理，获得低纯度的铋烯，然后采用转速为8000rpm，时间为10min的高速离心处理，以N-N二甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂反复洗涤2-3次，除去与铋烯混合的PVDF，得到铋烯。
实施例二
本实施例二采用的S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法包括以下步骤：
A1.将铋烯溶于十八烯中，在室温下超声30min，充分混合均匀形成4mg/mL的铋烯分散液；
A2.将4mmol PbBr2溶于25mL十八烯中，在氩气保护下升温至120℃，分别加入油酸3mL和油胺3mL，保温25min至PbBr2完全溶解，得到前驱体溶液；
A3.将6mL步骤A1得到的铋烯分散液倒入步骤A2得到的前驱体溶液中，升温至165℃后快速加入1mL浓度为0.4mol/L的乙酸铯反应6s后，冷却至30℃，Cs与Bi之间发生相互化学作用，得到以Cs-Bi键化学键连接的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液；
A4.将步骤A3得到的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液分别用正己烷和叔丁醇离心清洗清洗2次，正己烷离心清洗的转速为8500rpm，每次洗涤时间为3min；叔丁醇离心清洗的转速为10000rpm，每次洗涤时间为7mim，得到Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料；
其中步骤A1和步骤A2不分先后。
步骤A1中铋烯的制备方法包括以下步骤：
B1.将10g聚偏氟乙烯(PVDF)溶于90g N-N二甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中，超声处理，形成均匀的分散液；
B2.将6g金属铋粉与50g步骤B1得到的分散液混合，倒入球磨罐中，球磨处理，得到尺寸约为1μm的铋烯混合液；
B3.将步骤B2得到的混合液首先采用转速为2500rpm，时间为25min的低速离心处理，获得低纯度的铋烯，然后采用转速为9000rpm，时间为7min的高速离心处理，以N-N二甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂反复洗涤2-3次，除去与铋烯混合的PVDF，得到铋烯。
实施例三
本实施例三采用的S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法包括以下步骤：
A1.将铋烯溶于十八烯中，在室温下超声30min，充分混合均匀形成6mg/mL的铋烯分散液；
A2.将3mmol PbBr2溶于20mL十八烯中，在氩气保护下升温至125℃，分别加入油酸2mL和油胺2mL，保温30min至PbBr2完全溶解，得到前驱体溶液；
A3.将5mL步骤A1得到的铋烯分散液倒入步骤A2得到的前驱体溶液中，升温至170℃后快速加入2mL浓度为0.4mol/L的乙酸铯反应8s后，冷却至35℃，Cs与Bi之间发生相互化学作用，得到以Cs-Bi键化学键连接的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液；
A4.将步骤A3得到的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液分别用正己烷和叔丁醇离心清洗清洗3次，正己烷离心清洗的转速为8000rpm，每次洗涤时间为4min；叔丁醇离心清洗的转速为9500rpm，每次洗涤时间为8mim，得到Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料；
其中步骤A1和步骤A2不分先后。
步骤A1中铋烯的制备方法包括以下步骤：
B1.将15g聚偏氟乙烯(PVDF)溶于85g N-N二甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中，超声处理，形成均匀的分散液；
B2.将3g金属铋粉与50g步骤B1得到的分散液混合，倒入球磨罐中，球磨处理，得到尺寸约为3μm的铋烯混合液；
B3.将步骤B2得到的混合液首先采用转速为4000rpm，时间为20min的低速离心处理，获得低纯度的铋烯，然后采用转速为9500rpm，时间为7min的高速离心处理，以N-N二甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂反复洗涤2-3次，除去与铋烯混合的PVDF，得到铋烯。
实施例四
本实施例三采用的S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法包括以下步骤：
A1.将铋烯溶于十八烯中，在室温下超声30min，充分混合均匀形成8mg/mL的铋烯分散液；
A2.将2mmol PbBr2溶于15mL十八烯中，在氩气保护下升温至130℃，分别加入油酸1mL和油胺1mL，保温40min至PbBr2完全溶解，得到前驱体溶液；
A3.将4mL步骤A1得到的铋烯分散液倒入步骤A2得到的前驱体溶液中，升温至175℃后快速加入3mL浓度为0.4mol/L的乙酸铯反应8s后，冷却至40℃，Cs与Bi之间发生相互化学作用，得到以Cs-Bi键化学键连接的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液；
A4.将步骤A3得到的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液分别用正己烷和叔丁醇离心清洗清洗3次，正己烷离心清洗的转速为7500rpm，每次洗涤时间为5min；叔丁醇离心清洗的转速为9500rpm，每次洗涤时间为8mim，得到Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料。
步骤A1中铋烯的制备方法包括以下步骤：
B1.将20g聚偏氟乙烯(PVDF)溶于80g N-N二甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中，超声处理，形成均匀的分散液；
B2.将1g金属铋粉与50g步骤B1得到的分散液混合，倒入球磨罐中，球磨处理，得到尺寸约为5μm的铋烯混合液；
B3.将步骤B2得到的混合液首先采用转速为5000rpm，时间为15min的低速离心处理，获得低纯度的铋烯，然后采用转速为10000rpm，时间为5min的高速离心处理，以N-N二甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂反复洗涤2-3次，除去与铋烯混合的PVDF，得到铋烯。
对比例一
对比例一制备的铋烯所采用的制备方法包括以下步骤：
B1.将10g聚偏氟乙烯(PVDF)溶于90g N-N二甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中，超声处理，形成均匀的分散液；
B2.将2g金属铋粉与50g步骤B1得到的分散液混合，倒入球磨罐中，球磨处理，得到尺寸约为500nm的铋烯混合液；
B3.将步骤B2得到的混合液首先采用转速为3000rpm，时间为15min的低速离心处理，获得低纯度的铋烯，然后采用转速为8000rpm，时间为8min的高速离心处理，以N-N二甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂反复洗涤2-3次，除去与铋烯混合的PVDF，得到铋烯。
对比例二
对比例二制备的CsPbBr3量子点复合材料所采用的制备方法包括以下步骤：
C1.将2mmol PbBr2溶于20mL十八烯中，在氩气保护下升温至120℃，分别加入油酸2mL和油胺2mL，保温30min至PbBr2完全溶解，得到前驱体溶液；
C2.升温至165℃后快速加入2mL浓度为0.4mol/L的乙酸铯反应5s后，冷却至30℃。
C3.将步骤A2得到的产物分别用正己烷和叔丁醇离心清洗清洗3次，正己烷离心清洗的转速为8000rpm，每次洗涤时间为3min；叔丁醇离心清洗的转速为10000rpm，每次洗涤时间为6mim，得到CsPbBr3量子点材料。
图1为实施例一制备得到的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的TEM图像。从TEM 图像中可以看出，零维CsPbBr3量子点均匀分散在铋烯表面，并与铋烯密切接触，铋烯仍然保持纳米片结构。
图2为对比例一、对比例二和实施例二得到的铋烯、CsPbBr3量子点、Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的UV-Vis光谱图。从UV-Vis光谱图中可以看出铋烯在330nm-800nm波长范围内均表现出较强的光吸收能力，而在大约410nm处存在明显的吸收峰。CsPbBr3量子点材料的吸收边波长大约在520nm处，而在紫外光区则表现出明显优于铋烯的光吸收能力。 Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的吸收边波长大约位于550nm处，且在330nm-520nm 范围内的光吸收能力明显增强，吸收强度均强于单一铋烯和CsPbBr3量子点，且相较于 CsPbBr3量子点出现明显的吸收边红移现象。Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的光吸收强度的增强是在可见光照射下可以获得光催化还原产物的重要原因。
图3为实施例二制备得到的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的光催化性能表征结果，其中图3(a)为Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料在可见光照射下的光催化性能结果，图 3(b)为紫外—可见光照射下的对比例一、对比例二和实施例二制备的铋烯、CsPbBr3量子点、 Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的光催化还原CO2产量图。在可见光照射下， Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的光催化还原产物为CO，且对CO的选择性达100％，这一产物组成与铋烯的还原产物组成相一致。在紫外—可见光照射下，催化剂为Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料时的光催化还原产物为CH4。这表明，同一种材料的光催化还原产物组成以及产量受照射光源影响较大。同时也表明，在不同光源照射下，电荷转移方式将会发生改变从而影响产物组成。
由图3不同材料的光催化性能比较可知，CsPbBr3量子点经过5h紫外—可见光照时间后获得的产物CH4产量为88.09μmolg-1，铋烯的光催化产物CH4产量为7.87μmolg-1，而Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的光催化产物CH4产量为215.56μmolg-1。因此，Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的CH4产量是分别是CsPbBr3量子点材料和铋烯的2.45和27.39倍，这表明制备的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料具有良好的光催化还原CO2的能力。
图4为实施例三制备得到的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的TRPL光谱，其中图4 (a)激发光波长为450nm，图4(b)激发光波长为380nm。当使用激发光波长为450nm 的标准蓝光激发时，Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的荧光衰减速度明显比单一CsPbBr3量子点快。这表明处于CsPbBr3量子点价带上的光生电子发生了快速电荷转移。而当测试激发光波长为380nm的紫外光时，Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的荧光衰减速度要明显大于单一的CsPbBr3量子点。这表明在复合材料的界面处位于铋烯导带上的光生电子与位于 CsPbBr3量子点价带上的光生空穴复合，明显降低了CsPbBr3量子点光生电子和空穴的复合，提高了CsPbBr3量子点导带上光生电子的利用率。
图5为S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的光催化还原机理示意图，其中图5(a)为可见光照射下的光催化还原机理示意图，图5(b)为紫外—可见光照射下的光催化还原机理示意图。在图5(a)中，大量位于CsPbBr3量子点导带上的光生电子与位于铋烯价带上的光生空穴复合，使得位于铋烯导带上的光生电子参与光催化还原反应。这大大降低了窄带隙铋烯光生电子—空穴对的复合率，使发生在铋烯导带上的还原反应可以顺利进行。由于还原产物的组分与材料自身的能级结构特点相关，因此在可见光照射下的主要还原产物为CO。在图5(b)中，铋烯导带上的光生电子与位于CsPbBr3量子点价带上的光生空穴复合，从而使得大部分位于CsPbBr3量子点导带上的光生电子将与吸附在表面的CO2反应，生成以CH4为主的还原产物。
上述结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1.将铋烯溶于十八烯中，在室温下混合均匀形成铋烯分散液；
A2.将PbBr2溶于十八烯中，在惰性气体保护下升温后，分别加入油酸和油胺，保温至PbBr2完全溶解，得到前驱体溶液；
A3.将步骤A1得到的铋烯分散液加入步骤A2得到的前驱体溶液中，升温后加入乙酸铯，保温至反应完全，然后冷却后，得到Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液；
A4.将步骤A3得到的Bismuthene/CsPbBr3量子复合材料的溶液离心、洗涤，得到Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料；
其中步骤A1和步骤A2不分先后。
2.根据权利要求1所述的一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，其特征在于，步骤A1中铋烯的制备方法包括以下步骤：
B1.将聚偏氟乙烯溶于N-N二甲基吡咯烷酮溶剂中，超声处理，形成均匀的分散液；
B2.将金属铋粉与步骤B1得到的分散液混合，球磨后得到混合液；
B3.将步骤B2得到的混合液采用差速离心处理，得到铋烯。
3.根据权利要求2所述的一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，其特征在于：步骤B1中，聚偏氟乙烯的质量分数为5％-20％；步骤B2中金属铋粉和步骤B1得到的分散液的质量比为1：5-50，球磨后获得的二维铋烯材料的尺寸在100nm至5μm之间；步骤B3中首先采用转速为500-5000rpm，时间为15-30min的离心处理，然后采用转速为8000-10000rpm，时间为5-10min的离心处理，以N-N二甲基吡咯烷酮为溶剂反复洗涤。
4.根据权利要求1所述的一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，其特征在于：步骤A1中的铋烯分散液的浓度为2-8mg/mL。
5.根据权利要求1所述的一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，其特征在于：步骤A2中惰性气体为氩气，升温至温度为110-130℃，PbBr2、十八烯、油酸和油胺的比例为2-4mmol：15-30mL：1-3mL：1-3mL。
6.根据权利要求1所述的一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，其特征在于：步骤A3中升温至温度为160-175℃，加入的乙酸铯与PbBr2的摩尔比为1-6：10，反应时间为4-8s，冷却至20-40℃。
7.根据权利要求1所述的一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法，其特征在于：步骤A4中采用的离心、洗涤的溶剂为正己烷和叔丁醇，离心转速为7500-10000rpm，洗涤2-3次，每次洗涤时间为3-8min。
8.一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料，采用如权利要求1至7中任一项所述的S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料的制备方法制得。
9.根据权利要求8所述的一种S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料，其特征在于：Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料中，铋烯的质量分数为10％-20％。
10.一种根据权利要求1-7中任一项所述制备方法制备的或权利要求8或9所述的S型异质结的Bismuthene/CsPbBr3量子点复合材料在高效光催化还原CO2或光催化分解水产氢或光催化降解有机污染物中的应用。
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