發(fā)布時間：2020-02-25 02:14

【摘要】：在本工作中,我們采用表面活性劑十二烷基硫酸鈉(CDS)通過膠束導向法合成了兩例具有可控形狀和結構的多金屬氧酸鹽納米顆粒(PW_(12)-CDS@TiO_2和SiW_(12)-CDS@Ti O_2)。然后采用溶膠凝膠法與TiO_2復合隨后通過煅燒除去表面活性劑,最終獲得兩種附著高度分散的POM納米粒子(~1nm)的TiO_2復合材料(PW_(12)-Cs_2SO_4@TiO_2和Si W_(12)-Cs_2SO_4@TiO_2)。隨后的掃描電鏡、透射電鏡、X射線光電子能譜等測試驗證了該復合物是由中間的膠束球外面覆蓋一層多酸組成的核殼結構。之后將這兩種TiO_2復合材料摻雜到染料敏化(N719)太陽能電池(DSSC)的光陽極中。并又分別將純POM和CDS摻雜入光陽極制備太陽能電池用作平行實驗。由于POM的優(yōu)異的電子存儲和傳輸能力,純POM做光陽極的電池性能比空白(5.9%)高。摻雜CDS的太陽能電池效率也比空白高,這是因為CDS在燒結后能夠減少粒子聚集,有利于染料吸收。而由兩種TiO_2復合材料做光陽極最終產(chǎn)生的電池功率轉換效率(PCE)最高,分別為8.4%和8.2%,比原始的純TiO_2基光陽極(5.9%)高分別出42%和39%。由于POM的納米結構和高分散性,電子-空穴的分離變得更加迅速,這是因為其比表面積大,提供了比純POM更多的活性位點,而純POM傾向于團聚。之后的電化學阻抗譜,開路電壓衰減曲線等測試證明了這一結果。最后,我們根據(jù)理論和實驗數(shù)據(jù)提出了多酸在染料敏化太陽能電池中的工作機制。
【圖文】：

第一章 引 言酸鹽的簡介酸鹽，簡稱多酸（POMs），是通過金屬離子的d0或d1軌道化物簇，結構明確且具有納米尺寸。其分子組成、結構、其酸性、氧化還原性和熱穩(wěn)定性。此外，多酸具有富氧表機雜化和有機衍生化。本結構，已經(jīng)制備了幾百個 POM 絡合物，最常見的是 Mo，，W，骨架包括含有例如磷或硫的雜多陰離子，以四面體 SO4不同的，但最常見的是 Keggin，Dawson，Lindqvist，A構，如圖 1.1 所示。[1-2]

1.2.1 多酸構筑納米材料目前，直接合成多酸納米材料有多種方法，主要包括：模板法，微乳液法，室溫相反應法，和層接層自組裝法等。[6](1) 模板法：Neumann 等人采用膠束作為模板合成了多酸納米粒子。由于 Cs3PMo12O40很難溶水，作者就利用十二烷基硫酸銫 (CDS)表面活性劑在水中形成膠束，再將 H3PMo12O通過靜電作用沉積到膠束表面，就形成了外殼是多酸，內(nèi)核是表面活性劑的多酸納米子。其透射電鏡照片顯示，該多酸納米粒子的尺寸大約是 10nm。且該多酸納米粒子夠有效地催化硫化物的有氧氧化反應。[7]
【學位授予單位】：東北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.1;TM914.4

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 吳敬波;穆丹華;朱彤s

本文編號：2582599