研究目的
研究光电极电池中光阴极催化剂中毒的抑制机制,以实现高度稳定的太阳能驱动全水分解。
研究成果
螯合树脂珠和阴离子传导离聚物涂层的引入有效防止了光阴极表面污染并抑制了光阳极降解,在模拟阳光下展现出高度稳定的自发全水分解性能。该方法为开发耐用高效的PEC电池提供了可行方案。
研究不足
该研究表明PEC电池能稳定运行两天,但需进一步优化反应条件和材料以实现更长期的稳定性。与常规光阳极相比,阴离子传导离聚物涂层使初始光电流略有降低。
1:实验设计与方法选择:
本研究聚焦于防止Bi物种毒化光阴极表面并减少光电极腐蚀以稳定PEC电池。方法包括使用螯合树脂吸附重金属阳离子,以及在光阳极上涂覆阴离子传导离聚物。
2:样本选择与数据来源:
制备了基于BiVO4的光阳极和基于(ZnSe)0.85(CuIn0.7Ga0.3Se2)0.15的光阴极,并在PEC电池装置中进行测试。
3:85(CuIn7Ga3Se2)15的光阴极,并在PEC电池装置中进行测试。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括恒电位仪、扫描电子显微镜、紫外-可见光谱仪和X射线光电子能谱仪。材料包括BiVO4、(ZnSe)0.85(CuIn0.7Ga0.3Se2)0.15、螯合树脂珠(Chelex? 100)和阴离子传导离聚物(AS-4?)。
4:(ZnSe)85(CuIn7Ga3Se2)螯合树脂珠(Chelex? 100)和阴离子传导离聚物(AS-4?)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:在三电极装置中检测各光电极的PEC性能。在模拟阳光下评估螯合树脂和离聚物涂层对PEC电池稳定性的影响。
5:数据分析方法:
基于光电流测量、XPS光谱和SEM图像分析PEC电池的性能。
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获取完整内容-
Chelex? 100
50-100 mesh
Bio-Rad
Adsorption of heavy metal cations such as Bi3+ from the electrolyte
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AS-4?
Tokuyama
Anion-conducting ionomer for coating the photoanode surface to block cation migration
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BiVO4
Photoanode material for PEC cells
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(ZnSe)0.85(CuIn0.7Ga0.3Se2)0.15
Photocathode material for PEC cells
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