MNbO_(4)/生物质碳复合催化剂的制备和催化性能研究

开发一种适用于非碘体系染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极(CE)催化剂对太阳能的开发利用具有重要的意义。在这项工作中,通过共沉淀法合成了铌基双金属氧化物(MNbO_(4),M=Al,Fe)以及相应的与生物质衍生碳(BC)复合催化剂(MNbO_(4)/BC,M=Al,Fe)。采用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对制备的四种材料进行结构和形貌的表征。结果表明,AlNbO_(4)和FeNbO_(4)为高结晶度的单斜相;AlNbO_(4)/BC和FeNbO_(4)/BC是AlNbO_(4)和FeNbO_(4)与三维多孔BC骨架的复合材料。由电催化性能测试和光伏性能测试可知,AlNbO_(4)/BC和FeNbO_(4)/BC催化剂与Cu^(2+)/Cu^(+)电解液界面的电荷转移电阻(R_(ct))比AlNbO_(4)和FeNbO_(4)小,分别为4.27和11.21Ω·cm^(2)。此外,AlNbO_(4)/BC组装的DSSC获得了3.94%的光电能量转换效率,优于Pt基的DSSC(3.29%)。MNbO_(4)/BC复合催化剂在非碘体系的DSSC中被首次探究。