钨酸铈的合成表征及在染料敏化太阳能电池中的电催化性能研究

【摘要】：过渡金属钨与铈的氧化物复合形成非整数比化合物,能互相提高其各自的催化性能,且过渡金属多相氧化物作催化剂,具有产率高,成本低的特点,但在染料敏化太阳能电池(DSC)中尚未见到应用。因此本论文以钨酸铈对电极催化材料为切入点,设计并合成一系列对电极催化材料,以达到降低DSC的制作成本并提高DSC稳定性的目的。具体实验工作如下:第一部分实验:用六种不同的方法合成了钨酸铈,对钨酸铈进行了X-射线衍射和扫描电镜等表征分析,并对其进行了循环伏安、电化学阻抗及塔菲尔极化曲线等电化学性质测试。第二部分实验:合成了22个钨、铈不同配比的化合物,对22个钨、铈不同配比的化合物进行了X-射线衍射和扫描电镜等表征分析,对其热性能进行了差示扫描量热分析,并对其进行了光电转化效率、循环伏安、电化学阻抗及塔菲尔极化曲线等电化学性质测试。第三部分实验:用碳纳米管、活性炭负载第二部分实验中性质较好的配比为钨:铈=1:0和钨:铈=17:3的样品,对其进行了X-射线衍射和扫描电镜等表征分析,并对其进行了光电转化效率、循环伏安、电化学阻抗及塔菲尔极化曲线等电化学性质测试。第四部分实验:用碳纳米管、活性炭负载W18O49和WO3,对其进行了X-射线衍射和扫描电镜等表征分析,并对其进行了光电转化效率、循环伏安、电化学阻抗及塔菲尔极化曲线等电化学性质测试。 【关键词】：染料敏化太阳能电池 对电极 催化材料 钨酸铈 碳负载
【学位授予单位】：河北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36;TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 引言8-10
• 1.2 结构及原理10
• 1.3 研究进展10-11
• 1.4 选题背景及主要研究内容11-13
• 2 不同合成方法合成钨酸铈的催化性能研究13-22
• 2.1 实验部分13-15
• 2.1.1 试剂与仪器13
• 2.1.2 钨酸铈不同方法的制备13-14
• 2.1.3 对电极的制备14
• 2.1.4 电解液的配置14-15
• 2.2 结果与讨论15-21
• 2.2.1 X-射线衍射测定及分析15-16
• 2.2.2 扫描电子显微镜的测定16-17
• 2.2.3 钨酸铈对碘电对的催化机理研究17-21
• 2.3 本章小结21-22
• 3 合成W、Ce不同配比化合物的催化性能研究22-37
• 3.1 实验部分22-23
• 3.1.1 试剂与仪器22
• 3.1.2 不同配比钨酸铈的制备22-23
• 3.2 结果与讨论23-36
• 3.2.1 X-射线衍射测定及分析23-25
• 3.2.2 固-固相变差动扫描量热测定及分析25-26
• 3.2.3 W、Ce不同配比化合物对碘电对的催化机理研究26-36
• 3.2.4 扫描电子显微镜的测定36
• 3.3 本章小结36-37
• 4 碳负载W、Ce不同配比化合物的催化性能研究37-45
• 4.1 实验部分37-38
• 4.1.1 试剂与仪器37
• 4.1.2 碳负载钨、铈不同配比化合物的制备37-38
• 4.2 结果与讨论38-44
• 4.2.1 X-射线衍射测定及分析38-39
• 4.2.2 扫描电子显微镜的测定39-40
• 4.2.3 碳纳米管、活性炭负载1号、4 号样品对碘电对的催化机理研究40-44
• 4.3 本章小结44-45
• 5 合成钨的氧化物的催化性能研究45-52
• 5.1 实验部分45-46
• 5.1.1 试剂与仪器45
• 5.1.2 碳负载氧化钨的制备45-46
• 5.2 结果与讨论46-51
• 5.2.1 X-射线衍射测定及分析46
• 5.2.2 扫描电子显微镜的测定46-48
• 5.2.3 碳纳米管、活性炭负载W18O49和WO3对碘电对的催化机理研究48-51
• 5.3 本章小结51-52
• 结论52-53
• 参考文献53-58
• 致谢58-59
• 攻读学位期间取得的科研成果清单59

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