| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 目录 | 第10-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-37页 |
| ·质子交换膜燃料电池发展背景 | 第12页 |
| ·质子交换膜燃料电池的优点 | 第12-13页 |
| ·质子交换膜燃料电池的基本结构及工作原理 | 第13-15页 |
| ·质子交换膜燃料电池非铂催化剂的研究进展 | 第15-26页 |
| ·Pt/C催化剂存在的问题和解决途径 | 第15页 |
| ·几种非铂阴极催化剂的研究进展 | 第15-19页 |
| ·过渡金属氧化物催化剂的研究进展 | 第19-26页 |
| ·氧还原催化机理模型与催化活性指示符 | 第26-35页 |
| ·d‐band模型及其催化活性指示符 | 第26-28页 |
| ·LUMO‐HOMO理论及其催化活性指示符 | 第28-30页 |
| ·标准氢电极电势理论 | 第30-35页 |
| ·本文选题意义及研究内容 | 第35-37页 |
| 第2章 单斜 ZRO_2 (‐111)、(‐101)和(110)晶面氧还原机理的第一性原理研究 | 第37-51页 |
| ·前言 | 第37-38页 |
| ·计算模型及程序 | 第38-39页 |
| ·结果与讨论 | 第39-50页 |
| ·单斜 ZrO_2晶体的几何结构和电子态密度分布 | 第39-41页 |
| ·单斜 ZrO_2 (‐111)、(‐101)和(110)平板模型的几何结构分析 | 第41-43页 |
| ·单斜 ZrO_2(‐111)、(‐101)和(110)平板模型表面活性位分析 | 第43-44页 |
| ·中间产物在单斜 ZrO_2(‐111)、(‐101)和(110)平板模型的吸附 | 第44-46页 |
| ·中间产物在单斜 ZrO_2(‐111)、(‐101)和(110)平板模型的电荷转移 | 第46-47页 |
| ·单斜 ZrO_2(‐111)、(‐101)和(110)平板模型表面的 ORR 过程 | 第47-50页 |
| ·本章小结 | 第50-51页 |
| 第3章 单斜、四方和立方 ZRO_2(111)晶面氧还原反应的第一性原理研究 | 第51-65页 |
| ·前言 | 第51页 |
| ·计算模型及程序 | 第51-53页 |
| ·结果与讨论 | 第53-64页 |
| ·M‐ZrO_2、T‐ZrO_2和 C‐ZrO_2晶体的几何结构和电子态密度分布 | 第53-55页 |
| ·M‐ZrO_2、T‐ZrO_2和 C‐ZrO_2(111)平板模型的几何结构 | 第55-57页 |
| ·M‐ZrO_2、T‐ZrO_2和 C‐ZrO_2(111)平板模型的表面活性位分析 | 第57-59页 |
| ·中间产物在M‐ZrO_2、T‐ZrO_2和C‐ZrO_2(111)平板模型的吸附 | 第59-60页 |
| ·中间产物在 M‐ZrO_2、T‐ZrO_2和 C‐ZrO_2(111)平板模型的电荷转移 | 第60-61页 |
| ·M‐ZrO_2、T‐ZrO_2和 C‐ZrO_2(111)平板模型表面的 ORR 过程 | 第61-64页 |
| ·本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 立方 ZR2ON2和单斜 ZRO_2(011)晶面氧还原反应的第一性原理研究 | 第65-78页 |
| ·前言 | 第65-66页 |
| ·计算模型及程序 | 第66-67页 |
| ·结果与讨论 | 第67-76页 |
| ·C‐ZON和 M‐ZO 晶体的几何结构和电子态密度分布 | 第67-69页 |
| ·C‐ZON和 M‐ZO(011)平板模型的几何结构 | 第69-70页 |
| ·C‐ZON和 M‐ZO(011)平板模型的表面活性位分析 | 第70-72页 |
| ·中间产物在 C‐ZON 和 M‐ZO(011)平板模型表面的吸附 | 第72-73页 |
| ·中间产物与 C‐ZON 和 M‐ZO(011)平板模型表面的电荷转移 | 第73-74页 |
| ·C‐ZON和 M‐ZO(011)平板模型表面的 ORR 过程 | 第74-76页 |
| ·本章小结 | 第76-78页 |
| 第5章 过渡金属氧化物氧还原催化活性指示符 | 第78-83页 |
| ·前言 | 第78页 |
| ·计算模型与程序 | 第78-79页 |
| ·结果与讨论 | 第79-82页 |
| ·单斜 ZrO_2不同晶面平板模型表面 Zr 原子 d‐band 电子填充度 | 第79-80页 |
| ·不同晶相 ZrO_2(111)平板模型表面 Zr 原子 d‐band 电子填充度 | 第80页 |
| ·C‐ZON和 M‐ZO(011)平板模型表面 Zr 原子 d‐band 电子填充度 | 第80-82页 |
| ·本章小结 | 第82-83页 |
| 第6章 IRO_2催化剂的制备及其电化学性能研究 | 第83-103页 |
| ·前言 | 第83-84页 |
| ·金红石型 IRO_2的能带结构及电子态密度分布 | 第84-86页 |
| ·实验部分 | 第86-88页 |
| ·IrO_2催化剂的制备 | 第86页 |
| ·IrO_2催化剂的物性表征 | 第86-87页 |
| ·IrO_2催化剂墨水的制备及电化学表征 | 第87-88页 |
| ·实验结果与讨论 | 第88-102页 |
| ·IrO_2催化剂的物相组成 | 第88-89页 |
| ·IrO_2催化剂的形貌结构 | 第89-90页 |
| ·IrO_2催化剂的 BET 比表面积 | 第90-91页 |
| ·棒状 IrO_2催化剂的表面电化学特征 | 第91-93页 |
| ·导电碳载棒状 IrO_2催化剂(IrO_2/C)的 ORR 催化活性 | 第93-94页 |
| ·IrO_2/C催化剂的电化学稳定性 | 第94-96页 |
| ·不同形貌 IrO_2催化剂的表面电化学特征 | 第96-97页 |
| ·不同形貌 IrO_2催化剂的 ORR 催化活性 | 第97-98页 |
| ·不同形貌 IrO_2催化剂的 ORR 动力学分析 | 第98-101页 |
| ·IrO_2催化剂的 ORR 机理 | 第101页 |
| ·氮掺杂 IrO_2催化剂的制备探索 | 第101-102页 |
| ·本章结论 | 第102-103页 |
| 第7章 结论 | 第103-105页 |
| 致谢 | 第105-106页 |
| 参考文献 | 第106-120页 |
| 攻读博士学位期间论文发表情况 | 第120-121页 |
