Pt-TiO-,2-光催化劑及染料敏化太陽電池電解質的制備與研究.pdf

1、太陽能的轉換和利用方式主要有光—熱能轉換、光—電能轉換和光—化學能轉換等。本文探索了后兩種方法，分別是光—化學能轉換和光—電能轉換。 光催化分解水是最有希望的利用太陽光直接分解水的技術。在過去的幾十年間，紫外光響應光催化技術得到了長足的發(fā)展。Pt-TiO<,2>是目前被廣泛使用的高效的負載型光催化劑。本文采用原位光還原法制備了Pt-TiO<,2>粉末，在以草酸為犧牲劑的情況下，對其在紫外光照下光催化分解水制氫的性能進行研究。研究

2、發(fā)現(xiàn)在以有草酸為電子給體的情況下，光催化制氫效率顯著提高；Pt的存在也顯著提高了光催化制氫效率。溶液pH明顯影響放氫反應效率。主要是影響了草酸等在TiO<,2>表面的吸附。最佳pH值為2—4。Pt的最佳負載量為0.5wt％。負載金屬Pt量較低時，有利于降低放氫過電位和光生電子和空穴的復合，對放氫反應有利；但當負載金屬Pt量較高時使放氫反應速率降低。另外，長期以來，研究人員多集中于制備研究粉術狀光催化劑，粒度越小性能越高，但越難以操作以及

3、回收利用，勢必對實際應用帶來極大的不便和造成巨大的浪費。而在載體上沉積光催化劑薄膜便能很好地克服這一缺點，可以解決催化劑的固載問題，提高催化劑的重復利用率，減少浪費，對其應用有重要作用，特別是對昂貴的催化劑更有價值。本文采用自制的TiO<,2>漿料，用絲網(wǎng)印刷法在普通玻璃上制成TiO<,2>多孔膜，用光還原沉積法在TiO<,2>膜面負載Pt，加入一定量的草酸作犧牲劑，研究其光催化分解水的性能。除此之外，本文還對一系列可見光響應的催化劑進

4、行了探索性的試驗。染料敏化太陽能電池(簡稱DSSC)是一種新型的太陽能電池。DSSC主要由三部分組成，分別是TiO<,2>多孔薄膜電極、染料和電解質。DSSC中的電解質主要起著再生染料和傳輸電子的作用。目前常用的液體電解質存在容易揮發(fā)泄漏、不易封裝、溶劑有毒、價格昂貴等缺點。本論文針對以上問題從兩方面著手來解決。一是制備不揮發(fā)、方便封裝的固體電解質；二是制備環(huán)境友好、方便制各且原料便宜的新型電解質。本論文討論了把CuI和LiI的幾種配合