Fe/Cu修饰氮掺杂碳纳米管的构筑及催化性能

摘要：

通过简单的原位化学合成法结合离子交换法制备了Cu修饰氮掺杂碳(Cu-N-C)和Fe/Cu修饰氮掺杂碳纳米管(Fe/Cu-N-C/CNT),并系统评估了 2种催化剂作为染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)对电极在I3-/1-体系中的电化学特性和光伏性能.采用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)和场发射扫描电镜(FESEM)对合成的催化剂进行组分和形貌表征.结果表明:纳米管状的Fe/Cu-N-C/CNT的石墨化程度比纳米颗粒状的Cu-N-C更高,更有利于I3-还原反应中电荷的传输.光伏性能测试结果表明:基于Fe/Cu-N-C/CNT对电极的DSSCs的光电能量转换效率(power conversion efficiency,PCE)达到7.55％,高于相同测试条件下Cu-N-C(6.99％)和Pt(6.76％)对电极的PCE.50圈连续循环伏安测试结果表明:Fe/Cu-N-C/CNT催化剂具有比Cu-N-C更好的电化学稳定性.

关键词：染料敏化太阳能电池、对电极、催化剂、双金属修饰、氮掺杂碳、碳纳米管

所属期刊栏目：38

分类号：O614.121;O614.81+1;O643.36+1(无机化学)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省国家重点研发计划-国际合作重点项目;陕西省重点科技创新团队;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

在线出版日期：2023-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2181-2190