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huhai725

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[求助] 磷钨酸怎么才能掺到TiO2 DSSC中？

各位大侠走过路过，还望鼎力相助！谢谢！

如题，我想把磷钨酸掺杂到TiO2染料敏化电池中去。我是直接采用的P25和其他添加剂混合后，磨成浆料，然后涂敷，450℃烧结，再浸泡N719染料！在此过程中，我有试过多种掺杂磷钨酸的方式：
1、烧结冷却后，直接滴20微升一定浓度的磷钨酸，再浸泡染料。但是滴磷钨酸的染料吸附量明显比没滴的浅，导致电池短路电流很低！
2、烧结冷却后，部分涂敷TiO2的FTO在磷钨酸的乙醇溶液中浸泡，然后再在染料中浸泡，对照组只浸泡染料。结果浸泡磷钨酸的组吸附染料较少，颜色比对照组浅很多！同样也是导致电池短路电流很低！
3、烧结冷却后，部分涂敷TiO2的FTO在磷钨酸和染料的乙醇混合溶液中浸泡，对照组只浸泡染料。结果发现，在混合溶液中浸泡的组基本是白色，根本就没染上色，自然短路电流特别低！

有木有牛人做过这方面的工作，怎么才能成功的将杂多酸掺杂到TiO2薄膜中而又不影响染料N719的吸附？感激不尽

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1楼 2012-08-29 10:16:14

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sadaharu

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
蒋青松: 金币+1, 鼓励交流 2012-09-06 07:46:00
huhai725: 金币+10, ★★★★★最佳答案, 感谢！回答很详细 2012-09-10 15:07:12
蒋青松: FPI+1, 应助内容很详细，给虫友们一个很好的建议，值得参考。 2012-09-24 07:32:42

没有做过这么具体的工作，但是你的问题应该是这样的：
染料吸附在二氧化钛的主要机理是因为羧基和二氧化钛表面的羟基形成了酯键。而磷钨酸中的磷酸基可以与二氧化钛的表面羟基形成磷脂键。目前已经有多篇文献表明：磷脂键比酯键要更为稳定。这块可以参考Mallouk教授相关的工作。换句话说在你的体系当中，磷钨酸比染料更容易吸附在二氧化钛上。由于二氧化钛上的羟基被磷钨酸占据，染料自然无法吸附在二氧化钛上。而且由于磷脂键更稳定，所以即使染料已经吸附上去了，也会被磷脂化反应替代掉从而发生染料脱附。

个人建议改进的方法可以考虑三个方面：
1 进一步增大二氧化钛表面的吸附位点（1）通过TiCl4处理，增大比表面积（2）随后O2等离子体处理增加-OH基的量。
2 减少磷钨酸的掺杂浓度，让尽量多的二氧化钛的-OH暴露出来。

1与2可以结合起来用
3 使用anchor是磷酸基的染料，从而增强染料吸附对磷钨酸掺杂的竞争力。
个人感觉从成本上来讲1和2合理，从科研角度讲3会更有意思一些。

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呼呼啦啦睡大觉混混哈哈没大脑

2楼2012-09-06 00:03:01

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huhai725

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引用回帖:

2楼: Originally posted by sadaharu at 2012-09-06 00:03:01
没有做过这么具体的工作，但是你的问题应该是这样的：
染料吸附在二氧化钛的主要机理是因为羧基和二氧化钛表面的羟基形成了酯键。而磷钨酸中的磷酸基可以与二氧化钛的表面羟基形成磷脂键。目前已经有多篇文献表明： ...

谢谢！回答的很详细，感谢！请问能不能把Mallouk教授的相关文献列出来下？