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。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 结构及原理

1．3 研究进展

1．4 选题背景及主要研究内容

2 不同合成方法合成钨酸铈的催化性能研究

2．1 实验部分

2．1．1 试剂与仪器

2．1．2 钨酸铈不同方法的制备

2．1．3 对电极的制备

2．1．4 电解液的配置

2．2 结果与讨论

2．2．1 X-射线衍射测定及分析

2．2．2 扫描电子显微镜的测定

2．2．3 钨酸铈对碘电对的催化机理研究

2．3 本章小结

3 合成W、Ce不同配比化合物的催化性能研究

3．1 实验部分

3．1．1 试剂与仪器

3．1．2 不同配比钨酸铈的制备

3．2 结果与讨论

3．2．1 X-射线衍射测定及分析

3．2．2 固-固相变差动扫描量热测定及分析

3．2．3 W、Ce不同配比化合物对碘电对的催化机理研究

3．2．4 扫描电子显微镜的测定

3．3 本章小结

4 碳负载W、Ce不同配比化合物的催化性能研究

4．1 实验部分

4．1．1 试剂与仪器

4．1．2 碳负载钨、铈不同配比化合物的制备

4．2 结果与讨论

4．2．1 X-射线衍射测定及分析

4．2．2 扫描电子显微镜的测定

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

4．3 本章小结

5 合成钨的氧化物的催化性能研究

5．1 实验部分

5．1．1 试剂与仪器

5．1．2 碳负载氧化钨的制备

5．2 结果与讨论

5．2．1 X-射线衍射测定及分析

5．2．2 扫描电子显微镜的测定

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

5．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的科研成果清单