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专利号: 2017114213030
申请人: 阜阳师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-08-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.氮化碳衍生物与还原氧化石墨烯复合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)氧化石墨烯均相溶液的制备;

(2)氮化碳衍生物悬浊液的制备;

(3)氮化碳衍生物与还原氧化石墨烯复合物的制备;

在步骤(1)中:分别称取5mg、10mg、20mg的氧化石墨烯,并分别置于锥形瓶中,各加入

50mL H2O,超声1h,至氧化石墨烯呈棕色均相溶液;

在步骤(2)中:称取3份50mg的C3N4B,分别置于三个锥形瓶中,分别加入20mL乙二醇,超声1h,至溶液呈乳白色悬浊液;

在步骤(3)中:将步骤(2)中制得的三瓶C3N4B悬溶液与步骤(1)中制得的不同浓度的氧化石墨烯均相溶液对应混合,然后将混合液超声1h后,转移到聚四氟乙烯高压反应釜中,

170℃反应20h;反应结束,冷却至室温;抽滤,分别用水和无水乙醇洗涤固体3-4次,最后将得到的黑色粉末状固体,在80℃真空干燥4h,所得固体粉末为C3N4B@RGO纳米复合材料,即为氮化碳衍生物与还原氧化石墨烯复合物。

2.染料敏化太阳能电池,其特征在于,采用如下方法制备得到:

(1)氧化石墨烯均相溶液的制备;

(2)氮化碳衍生物悬浊液的制备;

(3)氮化碳衍生物与还原氧化石墨烯复合物的制备;

(4)光阳极的制备;

(5)对电极的制备;

(6)电池的封装;

在步骤(1)中:称取氧化石墨烯并置于锥形瓶中,加入H2O,超声至氧化石墨烯呈棕色均相溶液;在步骤(2)中:称取C3N4B,置于锥形瓶中,分别加入乙二醇,超声至溶液呈乳白色悬浊液;在步骤(3)中:将步骤(2)中制得的C3N4B悬溶液与步骤(1)中制得的氧化石墨烯均相溶液混合,然后将混合液超声1h后,转移到聚四氟乙烯高压反应釜中,170℃反应20h;反应结束,冷却至室温;抽滤,分别用水和无水乙醇洗涤固体3-4次,最后将得到的黑色粉末状固体,在80℃真空干燥4h,所得固体粉末为C3N4B@RGO纳米复合材料,即为氮化碳衍生物与还原氧化石墨烯复合物;

在步骤(4)中:载有15μmTiO2薄膜的FTO导电玻璃,浸入浓度为0.05mol/L的TiCl4水溶液中,置于70℃的烘箱中30min,取出后用去离子水冲洗、氮气吹干,然后放入450℃马弗炉中退火,冷却至120℃,迅速将电极放入配制好的浓度为2mmol/L的N719钌染料溶液中;静置

16h后,取出电极,用无水乙腈清洗薄膜表面吸附的染料,氮气吹干;

在步骤(5)中:将3M胶贴在预处理后的FTO导电面上,使其贴成0.6cm×0.6cm的正方形;

将2.0mg步骤(3)中所得的C3N4B@RGO纳米复合材料,溶解在5mL乙醇和5mL超纯水组成的混合溶液中,超声30min,得到C3N4B@RGO悬溶液;用移液枪吸取C3N4B@RGO悬溶液滴到FTO贴胶布一面的正方形内,在红外烤箱中烘干;同样操作滴涂8次后即得到对电极;

在步骤(6)中:将厚度为30μm的Surlyn薄膜置于所述对电极和所述光阳极之间,然后在

120℃热封仪中热压、粘住;冷却至室温,在对电极背面的孔上滴加电解质,电解质为:LiI的浓度为0.1mol/L、I2的浓度为0.05mol/L、离子液体DMPII的浓度为0.6mol/L、以及添加剂TBP的浓度为0.5mol/L的溶液,DMPII为1,2-二甲基-3-丙基碘化咪唑鎓,TBP为4-叔丁基吡啶,使孔上的电解质全部进入电池内部,即完成电池封装。