Browsing by Author "賴君瑋"

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    銅摻雜之鈷有機金屬骨架應用於染料敏化太陽能電池對電極
    (2022) 賴君瑋; Lai, Chun-Wei
    多孔隙雙金屬銅/鈷有機金屬骨架(Cu/Co-MOF)薄膜主要由銅摻雜的Co-MOF (Co2(6-mercaptonicotinate)2, CUK-2)與少量的鈷摻雜Cu-MOF ([Cu2(6-mercaptonicotinic acid)(6-mercaptonicotinate)]·NH4)組成，藉由下列六步驟的長晶機制鍵結在導電基材上：(i)錨定一層6-mercaptonicotinate (6-MNA)修飾層至基材；(ii) 硫醇基去質子化；(iii) 形成金屬−硫鍵；(iv) 6,6'-dithiodinicotinic acid (H2dtdn)釋出去質子化6-MNA；(v) 形成金屬-硫、金屬-氮或金屬-氧鍵；(vi) MOF晶體結構的展延。透過此方法可在沒有其他干擾物（包含客體分子、黏合劑或MOF衍生物）的情況下，量測MOF材料自身的本質電催化特性。使用碳布作為導電基材時，碳布中的碳纖維可作為一維導電核心，包覆其上的雙金屬Cu/Co-MOF薄膜可作為電催化外殼，可建立核/殼結構的階層式電荷傳輸路徑。雙金屬Cu/Co-MOF薄膜同時具備了由Co-MOF所提供的高孔隙度，也擁有Cu-MOF所提供的高導電度，此協同效應使雙金屬Cu/Co-MOF擁有較佳的本質電催化特性。在三維結構的Co-MOF中含有大量的一維彈簧狀(−Co−S−)n鏈作為活性位點，而二維Cu-MOF中含有許多二維蜂巢狀(−Cu−S−)n平面作為快速電子傳導路徑。因此，使用最佳雙金屬Cu/Co-MOF(9.96%)作為對電極之染敏電池相較於純Co-MOF(9.93%)、純Cu-MOF(9.36%)、白金(9.25%)之電池有更突出表現。在三種氧化−還原對（I−/I3−、Co(II/III)和Cu(I/II)錯合物）中可觀察到雙金屬Cu/Co-MOF出色的電催化劑活性，揭示了非導電、導電或雙金屬MOF應用於各種電化學系統的無限潛力。