近日，我校安全科学与工程学院杨亚林校聘副教授在无铅钙钛矿光催化领域取得重要研究进展，相关成果以“Unveiling the Polar-Solvent Stability of Heterovalent Metal Cation-Substituted Perovskite Derivative for Promoting Photocatalytic Ethanol Dehydrogenation”为题，发表于国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（中科院一区，Top期刊，影响因子19）。文章以安徽理工大学为第一单位，研究成果得到安徽理工大学高层次引进人才科研启动基金（2024yjrc145）的资助。

为了开发在极性环境中结构稳定的金属卤化物钙钛矿光催化材料，研究团队通过密度泛函理论（DFT）计算与实验验证相结合的方法，系统探究了异价金属阳离子取代的钙钛矿衍生物Cs₂AgBiBr₆在极性溶剂乙醇中的本征稳定性。研究发现，相比于典型的铅基钙钛矿CsPbBr₃，Cs₂AgBiBr₆在乙醇诱导下表现出更弱的结构弛豫和更小的Cs-Br键长变化，几乎不产生电子扰动，展现出优异的电子惰性与结构稳定性。基于此，进一步构建了Cs₂AgBiBr₆/CdS异质结并负载Rh助催化剂，成功应用于光催化乙醇脱氢反应。该体系实现了49.15 mmol·g^-1·h^-1的产氢速率、22.5%的表观量子产率（AQY）以及60小时以上的稳定运行。在60 °C的优化温度下，产氢速率进一步提升至277.35 mmol·g^-1·h^-1，转换频率（TOF）高达1114.5 h^-1，性能超越目前已报道的大多数卤化物钙钛矿光催化体系。机理研究表明，Rh位点与异质结界面协同调控氢析出和乙醇氧化路径，促进C-H/O-H键活化，并实现对产物选择性的有效调控。本研究为理解钙钛矿材料在极性溶剂中的本征稳定性提供了新视角，也拓展了其在极性溶剂基光催化体系中的应用潜力，为开发高效、稳定的金属无铅卤化物钙钛矿光催化剂提供了重要参考。

Rh-Cs₂AgBiBr₆/CdS光催化乙醇脱氢反应示意图

杨亚林，校聘副教授，2024年获福州大学博士学位（导师：邹志刚院士），新加坡国立大学CSC公派联合培养博士，同年9月入职安徽理工大学安全科学与工程学院。主要从事钙钛矿光催化、C-H活化、能源转化、低浓度瓦斯资源化利用等研究。