鎢基化合物的制備、表征及催化性能研究.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文鎢基化合物的制備、表征及催化性能研究專業(yè):材料學(xué)碩士生:劉艷芳指導(dǎo)教師:云斯寧教授摘要隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題日益加劇，可再生能源的開發(fā)迫在眉睫。太陽(yáng)能是一種最具開發(fā)利用潛力的可再生能源。作為第三代太陽(yáng)能電池，染料敏化太陽(yáng)能電池（dyesensitizedsolarcell，DSSC）由于其原材料來(lái)源廣泛、制備成本低廉、制作工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好和理論轉(zhuǎn)化效率較高等優(yōu)點(diǎn)，一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。作為DSSC的重

2、要組成部分，對(duì)電極主要負(fù)責(zé)收集外部電路電子以及催化還原電解質(zhì)溶液中的I3離子。Pt是最常用的對(duì)電極催化材料。然而，其價(jià)格昂貴且儲(chǔ)量有限，嚴(yán)重限制了DSSC的商業(yè)化應(yīng)用。因此，開發(fā)低成本、高催化性能的非鉑對(duì)電極材料，具有重要的意義。鎢基過(guò)渡金屬化合物由于其充足的資源儲(chǔ)備量、良好的離子和電子導(dǎo)電性、較強(qiáng)的催化活性及目標(biāo)產(chǎn)物的可選擇性，使其作為對(duì)電極催化劑材料在DSSC中顯示出巨大的應(yīng)用潛力。本文通過(guò)不同的制備方法合成了鎢基化合物對(duì)電極催化材

3、料，并將其應(yīng)用于DSSC中。針對(duì)由鎢基化合物作為對(duì)電極的DSSC進(jìn)行了以下研究。（1）利用簡(jiǎn)單化學(xué)“一鍋法”，成功制備一元鎢基化合物（W18O49、WO3和W2N）電催化材料，并系統(tǒng)考察了其作為對(duì)電極催化劑在DSSC中的催化性能。研究結(jié)果表明：所制備的鎢基化合物材料結(jié)晶度較好、物相純度較高及尺寸分布均勻。鎢基化合物對(duì)電極具有優(yōu)秀的電化學(xué)性能與光伏性能。作為表征對(duì)電極催化劑催化性能的參數(shù)，W2N、WC和WO3的傳荷電阻分別為20.04Ω，