多酸/酞菁复合膜电极的制备及其光电性能研究

发布时间：2024-03-03 15:21

　　由于能源的紧缺及环境污染日益严重,太阳能的利用和解决污染问题已经成为化学研究的热点。其中多酸作为一种优异的电子接受体,可以捕获其他半导体材料产生的电子,减少复合材料中电子与空穴的复合,有效的提高光电转换效率。酞菁作为一种效率高,并且在紫外可见吸收光谱中有非常强烈吸收的敏化剂,价格低廉,制备方便。本文以多酸和酞菁的优势,基于不同多酸结构,制备了系列多酸/酞菁复合膜电极,并且研究了复合膜电极的光电转换效率和催化效率、气体传感。具体如下:1.我们制作了一种的染料敏化太阳能电池——多酸/CuPc电池。实验结果解释了光电阳极/电解质界面阻力和电子空穴复合动力学。实验证明在无任何二氧化钛或其他半导体金属氧化物,单纯多酸的可以起到电子传输作用。并且我们研究了不同结构和不同金属取代的多酸作为电子传输材料的性能差异,实验结果表明:Dawson类型多酸的电子传输能力高于Keggin类型的多酸。此外,含钨的系列多酸的电子传输能力高于含钼系列多酸,而那些金属钛取代的Keggin型多酸的电子传输能力最弱。2.制备了FePc/PW₁₁Fe膜,通过红外和能谱测试,可以确定复合膜中含有FePc和...

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【学位级别】：硕士

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第一章 前言
    1.1 太阳能的利用
    1.2 染料敏化太阳能电池简介
    1.3 光电催化研究
        1.3.1 Keggin型过渡金属取代的杂多酸盐光电催化反应及反应机理
        1.3.2 Keggin型过渡金属取代的杂多酸盐在光电催化水体中污染物的应用
    1.4 多金属氧酸盐概述
        1.4.1 多金属氧酸盐的结构与性质
        1.4.2 多金属氧酸盐在光电化学中的应用
    1.5 酞菁类化合物简介
        1.5.1 酞菁的结构与性质
        1.5.2 酞菁及其化合物的应用
    1.6 选题依据及目的
第二章 多酸/酞菁复合光阳极在酞箐敏化太阳能电池中的应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂和仪器
        2.2.2 POMs/CuPc膜电极的制备
    2.3 电池组装
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 光阳极的红外表征
        2.4.2 光阳极的形貌表征
        2.4.3 电池的光伏性能的研究
        2.4.4 电池的光电化学性能的研究
    2.5 本章小结
第三章 铁取代多酸/酞菁复合膜电极的制备及其光电催化应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂和仪器
        3.2.2 PW11Fe/FePc膜电极的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 复合膜的形貌
        3.3.2 复合膜的红外表征
        3.3.3 复合膜的电流-时间曲线
        3.3.4 催化剂摩尔比例对光电催化降解的影响
        3.3.5 电解质浓度对光电催化降解的影响
        3.3.6 被催化物的浓度对光电催化降解的影响
        3.3.7 外加电压对降解苯酚的影响
    3.4 本章小结
第四章 多酸/酞菁复合膜光电导器件的制备及其气敏传感应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂和仪器
        4.2.2 光电导器件的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 复合膜的红外表征
        4.3.2 复合膜的形貌
        4.3.3 多酸/酞菁光电导器件的电流-电压曲线
        4.3.4 多酸/酞菁光电导器件的电流-时间曲线
        4.3.5 P₂W₁₈/CuPc气敏性能研究
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
硕士期间公开发表论文情况



本文编号：3917983