单原子催化剂在DSSCs对电极中的电催化研究
发布时间：2021-12-18 16:55
单原子催化剂（SACs）及其电催化行为的研究,不但能大幅减少贵金属使用量,而且还对人们在原子/分子尺度设计、制备电催化剂,并进一步理解电催化本质起到巨大的推动作用。染料敏化太阳能电池（DSSCs）是一种非常具有代表性的第三代新型薄膜太阳能电池,也是目前己知的唯一使用电解质的光伏器件。碘电解质（其中的氧化还原电对为厂/I-）是使用最有效、最广泛的电解质。电解质电对中的氧化性物质（13-）在DSSCs对电极发生还原反应,该过程对DSSCs器件光电性能具有重要的影响。本论文围绕DSSCs对电极电催化行为和界面电荷交换这一关键科学问题,选取特定的负载型单原子催化剂为研究对象,探究单原子催化剂的活性与其组成和电子结构之间的关系。据此,设计和制备了三种单原子催化剂,对所制备的单原子催化剂进行电化学性能的系统表征,并与传统催化材料进行比较,考察催化剂中的单原子对催化性能的影响。重点阐明材料的微观结构与其催化活性之间的关系。（一）以氧化石墨和有机金属钛盐为原料,利用钛原子与氧化石墨烯表面含氧官能团之间的强相互作用,采用湿化学吸附方法,制备了Ti1/rGO型碳...
【文章来源】： 大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
主要缩写表
1 绪论
1.1 单原子催化剂
1.1.1 单原子催化剂的定义和特征
1.1.2 单原子催化剂的类型
1.1.3 单原子催化剂的合成策略
1.1.4 单原子催化剂的表征方法
1.1.5 单原子催化剂的应用研究
1.2 染料敏化太阳能电池（DSSCs）及其碘还原反应（IRR）
1.2.1 DSSCs概述
1.2.2 DSSCs基本构造和工作原理
1.2.3 对电极与碘还原反应（IRR）
1.3 理论研究依据
1.3.1 密度泛函理论
1.3.2 VASP软件包简介
1.4 本论文主要研究思路
2 Ti1/rGO单原子催化剂的制备及其IRR电催化性能的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料和试剂
2.2.2 样品制备与表征方法
2.2.3 对电极制备与电池组装
2.2.4 电化学与光伏性能测试
2.3 模型构建与计算方法
2.3.1 模型构建
2.3.2 计算方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 Ti1/rGO的结构表征
2.4.2 Ti1/rGO的结构解析
2.4.3 Ti1/rGO与rGO的电子结构分析
2.4.4 Ti1/rGO与rGO的给电子能力分析
2.4.5 Ti1/rGO对电极光电性能研究
2.4.6 Ti1/rGO的电催化性能研究
2.5 本章小结
3 Pt1/FeOx单原子催化剂的制备及其IRR电催化性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 单原子催化剂Pt1/FeOx的合成
3.2.2 对电极的制备与DSSCs电池的组装
3.2.3 对电极材料和DSSCs电池性能的表征
3.3 模型构建和计算方法
3.3.1 模型构建
3.3.2 计算方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 单原子催化剂Pt1/FeOx的微观形貌
3.4.2 单原子催化剂Pt1/FeOx对电极的光电性能研究
3.4.3 单原子催化剂Pt1/FeOx的电催化性能研究
3.4.4 深入探究单原子Pt在Pt1/FeOx催化IRR中的作用
3.5 本章小结
4 Pt1/MnO单原子催化剂的制备及其IRR电催化性能的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料和试剂
4.2.2 Pt1/MnO的制备
4.2.3 对电极的制备与DSSCs电池组装
4.2.4 电化学与光伏性能测试同2.2.4
4.3 模型构建和计算方法
4.3.1 模型构建
4.3.2 计算方法与细节
4.4 结果与讨论
4.4.1 Pt1/MnO的结构表征
4.4.2 Pt1/MnO的光电性能研究
4.4.3 Pt1/MnO的电催化性能研究
4.4.4 Pt1/MnO催化活性的理论研究
4.4.5 MnO基单原子催化剂预测
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
附录A 实验仪器清单
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent advances in the precise control of isolated single-site catalysts by chemical methods [J]. Zhijun Li,Dehua Wang,Yuen Wu,Yadong Li. National Science Review. 2018(05)
本文编号：3542810
【文章来源】： 大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
主要缩写表
1 绪论
1.1 单原子催化剂
1.1.1 单原子催化剂的定义和特征
1.1.2 单原子催化剂的类型
1.1.3 单原子催化剂的合成策略
1.1.4 单原子催化剂的表征方法
1.1.5 单原子催化剂的应用研究
1.2 染料敏化太阳能电池（DSSCs）及其碘还原反应（IRR）
1.2.1 DSSCs概述
1.2.2 DSSCs基本构造和工作原理
1.2.3 对电极与碘还原反应（IRR）
1.3 理论研究依据
1.3.1 密度泛函理论
1.3.2 VASP软件包简介
1.4 本论文主要研究思路
2 Ti1/rGO单原子催化剂的制备及其IRR电催化性能的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料和试剂
2.2.2 样品制备与表征方法
2.2.3 对电极制备与电池组装
2.2.4 电化学与光伏性能测试
2.3 模型构建与计算方法
2.3.1 模型构建
2.3.2 计算方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 Ti1/rGO的结构表征
2.4.2 Ti1/rGO的结构解析
2.4.3 Ti1/rGO与rGO的电子结构分析
2.4.4 Ti1/rGO与rGO的给电子能力分析
2.4.5 Ti1/rGO对电极光电性能研究
2.4.6 Ti1/rGO的电催化性能研究
2.5 本章小结
3 Pt1/FeOx单原子催化剂的制备及其IRR电催化性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 单原子催化剂Pt1/FeOx的合成
3.2.2 对电极的制备与DSSCs电池的组装
3.2.3 对电极材料和DSSCs电池性能的表征
3.3 模型构建和计算方法
3.3.1 模型构建
3.3.2 计算方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 单原子催化剂Pt1/FeOx的微观形貌
3.4.2 单原子催化剂Pt1/FeOx对电极的光电性能研究
3.4.3 单原子催化剂Pt1/FeOx的电催化性能研究
3.4.4 深入探究单原子Pt在Pt1/FeOx催化IRR中的作用
3.5 本章小结
4 Pt1/MnO单原子催化剂的制备及其IRR电催化性能的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料和试剂
4.2.2 Pt1/MnO的制备
4.2.3 对电极的制备与DSSCs电池组装
4.2.4 电化学与光伏性能测试同2.2.4
4.3 模型构建和计算方法
4.3.1 模型构建
4.3.2 计算方法与细节
4.4 结果与讨论
4.4.1 Pt1/MnO的结构表征
4.4.2 Pt1/MnO的光电性能研究
4.4.3 Pt1/MnO的电催化性能研究
4.4.4 Pt1/MnO催化活性的理论研究
4.4.5 MnO基单原子催化剂预测
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
附录A 实验仪器清单
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent advances in the precise control of isolated single-site catalysts by chemical methods [J]. Zhijun Li,Dehua Wang,Yuen Wu,Yadong Li. National Science Review. 2018(05)
本文编号：3542810
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3542810.html
