氧化钨纳米棒团簇的制备及电催化性能

摘要：

以氯化钨为前驱体,通过溶剂热法制备了WO3和W18O49并将其应用在染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)和电解水析氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)中.通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)对WO3和W18O49的结构和形貌进行表征.结果表明:WO3和W18O49均为单斜相,其形貌表现为定向排列的纳米棒组成的团簇.X射线光电子能谱(XPS)和电子顺磁共振(EPR)表明W18O49中含有丰富的氧空位.基于氧空位优异的电化学特性,W18O49对电极组装的DSSC获得了 7.41％的光电能量转换效率(power conversion efficiency,PCE),高于WO3(6.12％)和Pt(7.27％).W18O49在碱性电解水析氢中,当电流密度为10mA·cm-2时,获得了 130mV的低过电势和88mV·dec-1的Tafel斜率.W18O49催化剂在碘体系电解液和1.0 mol·L-1 KOH溶液中均表现出了良好的电化学稳定性.

关键词：钨基氧化物、染料敏化太阳能电池、对电极、电催化剂、析氢反应

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分类号：O614.61+3;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：2023-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：221-233