临界点干燥仪制备的Pt-P25的电催化析氢反应性能探究

在各种制氢工艺中,电解水是一种获得氢能源的重要途径,Pt是析氢反应(HER)中最理想的催化剂。由于Pt基材料的稀缺性和高成本限制了其大规模应用,因此迫切需要开发一种低含量、高效的铂催化剂。P25是一种晶格缺陷密度很高的混晶型TiO₂,载流子浓度大,具有良好的催化效果。本文采用临界点干燥仪,以商业化混晶TiO₂(P25)为基底,制备了Pt负载的TiO₂(Pt-P25)催化剂,运用XRD、TEM和XPS分析了催化剂的结构和形貌,探索了不同临界点干燥条件下Pt-P25的电催化HER性能。结果表明,临界点干燥法成功制备出了Pt原子簇负载的TiO₂,且在一定的条件下,当二氧化碳进气速率为慢速、交换速率为7、出气加热速率为中速时,Pt-P25的电催化HER性能最好。     

溶剂热处理法制备的钙钛矿CH3NH3PbI3薄膜的微观形貌与电池性能的研究

近年来研究表明,通过增大晶粒尺寸和减少晶界数量可以有效减小钙钛矿太阳能电池的漏电流和增大并联电阻,极大地增加其能量转化效率。溶剂热处理工艺是一种利用溶解再结晶的原理增大薄膜晶粒的实用工艺,可用于制备大晶粒高质量的多晶薄膜。本文制备了不同溶剂热处理时长的旋涂制备的钙钛矿CH₃NH₃PbI₃薄膜,利用SEM和XRD分析了其形貌和晶体结构的变化,探索了薄膜晶粒形貌与电池性能的对应关系,应用优化后的溶剂热处理工艺成功制备出大晶粒、高性能的钙钛矿薄膜。实验表明,溶剂热处理法制备的钙钛矿CH₃NH₃PbI₃薄膜平均晶粒尺寸接近3μm,较普通热处理方法制备的薄膜晶粒尺寸(约300 nm)有显著增大。