| ZnMoO4/芦荟衍生多孔碳的化学共沉淀法制备及催化性能 |
| Chemical Co-precipitation Preparation of ZnMoO4/Aloe-Derived Porous Carbon and Catalytic Performance |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 党长伟 | 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 功能材料研究所, 西安 710055 | | | 张永伟 | 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 功能材料研究所, 西安 710055 | | | 韩凤 | 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 功能材料研究所, 西安 710055 | | | 党姣娥 | 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 功能材料研究所, 西安 710055 | | | 刘卓磊 | 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 功能材料研究所, 西安 710055 | | | 王银号 | 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 功能材料研究所, 西安 710055 | | | 邓莹莹 | 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 功能材料研究所, 西安 710055 | | | 云斯宁 | 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 功能材料研究所, 西安 710055 | yunsining@xauat.edu.cn |
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| 摘要: 通过两步活化和化学共沉淀法分别制备了芦荟衍生多孔碳(aloe-derived porous carbon，APC)、ZnMoO4和 ZnMoO4/APC 催化剂，并研究了 3种催化剂作为染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells，DSSCs)对电极时在 D35/Y123染料和 Cu2+/Cu+体系中的电化学特性和光伏性能。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X 射线光电子能谱(XPS)和 N2吸附-脱附测试表征了APC、ZnMoO4和 ZnMoO4/APC 的微观结构、化学成分、比表面积和孔结构。结果表明：APC为多孔网络结构，比表面积为 1 439m2·g-1，ZnMoO4纳米颗粒均匀嵌入或分散在 APC表面。ZnMoO4/APC 在 D35或 Y123染料和 Cu2+/Cu+电解液的 DSSC中，分别获得了 3.97% 和 3.72% 的光电能量转化效率(power conversion efficiency，PCE)，高于同等条件下的 APC(2.72%，2.61%)、ZnMoO4(1.24%，1.08%)和Pt电极(2.86%，2.80%)的PCE。 |
| 关键词: 染料敏化太阳能电池 对电极催化剂 Cu2+/Cu+氧化还原电对 D35/Y123染料 生物碳 |
| 基金项目: 国家自然科学基金委面上项目(No.51672208)、陕西省重点研发计划-国际合作重点(No.2019KWZ-03)、青海省高原绿色建筑与生态社区重点实验室开放基础项目(No.KLKF-2019-002)资助 |
| Abstract: Herein, aloe-derived porous carbon (APC), ZnMoO4, and ZnMoO4/APC catalysts were successfully prepared by two-step activation and chemical co-precipitation, respectively. As counter electrodes (CEs) in dyesensitized solar cells (DSSCs), the electrochemical properties and photovoltaic performance of these three CE catalysts in Cu-mediated DSSCs with D35 and Y123 dyes were explored. The microstructure, chemical composition, specific surface area, and porous textures of APC, ZnMoO4, and ZnMoO4/APC were characterized by field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and N2 adsorption-desorption isotherms. The results show that APC was a porous network structure with a specific surface area of 1 439 m2·g-1, and ZnMoO4 nanoparticles were evenly embedded or dispersed on the surface of APC. ZnMoO4/APC delivered a power conversion efficiency (PCE) of 3.97% and 3.72% in the Cu2+/Cu+ electrolyte-based DSSCs with D35 and Y123 dyes, respectively, which was higher than that of APC (2.72%, 2.61%), ZnMoO4 (1.24%, 1.08%) and Pt (2.86%, 2.80%) at the same conditions. |
| Keywords: dye-sensitized solar cell counter electrode catalyst Cu2+/Cu+ redox couple D35/Y123 dyes bio-based carbon |
| 投稿时间：2021-09-29 修订日期：2021-12-10 |
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| 党长伟,张永伟,韩凤,党姣娥,刘卓磊,王银号,邓莹莹,云斯宁.ZnMoO4/芦荟衍生多孔碳的化学共沉淀法制备及催化性能[J].无机化学学报,2022,38(3):489-500. |
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