| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 前言 | 第10-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-43页 |
| 1.1 PEMFC 简介 | 第12-23页 |
| 1.1.1 PEMFC 的工作原理和发展历程 | 第13-14页 |
| 1.1.2 PEMFC 的分类 | 第14-16页 |
| 1.1.3 PEMFC 的电池结构及材料 | 第16-23页 |
| 1.2 PEMFC 膜电极的制备及结构优化 | 第23-35页 |
| 1.2.1 膜电极组件的制备方法 | 第23-29页 |
| 1.2.2 膜电极的结构优化 | 第29-35页 |
| 1.3 PEMFC 铂催化剂及其载体 | 第35-41页 |
| 1.3.1 碳载体 | 第36-40页 |
| 1.3.2 非碳载体 | 第40-41页 |
| 1.4 本论文的研究内容 | 第41-43页 |
| 第二章 PEMFC 膜电极制备的研究 | 第43-60页 |
| 2.1 膜电极的制备 | 第43-46页 |
| 2.1.1 实验材料、试剂和仪器 | 第43-44页 |
| 2.1.2 膜电极的制备条件及过程 | 第44-46页 |
| 2.2 单电池组装及电池性能测试 | 第46-48页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第48-59页 |
| 2.3.1 碳纸的疏水处理及形貌表征 | 第48-49页 |
| 2.3.2 微孔层的形貌及疏水性表征 | 第49-52页 |
| 2.3.3 催化剂在“墨水”中的分散及催化层的形貌 | 第52-54页 |
| 2.3.4 电池性能的重复性 | 第54-55页 |
| 2.3.5 溶剂体积和干燥温度对电池性能的影响 | 第55-57页 |
| 2.3.6 催化层中 Nafion 含量对电池性能的影响 | 第57-58页 |
| 2.3.7 催化层中 Pt 载量对电池性能的影响 | 第58-59页 |
| 2.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第三章 电场辅助制备结构取向 Pt/CNTs 催化层的研究 | 第60-81页 |
| 3.1 实验部分 | 第61-64页 |
| 3.1.1 实验材料、试剂和仪器 | 第61-62页 |
| 3.1.2 Pt/CNTs 催化剂的制备 | 第62页 |
| 3.1.3 Pt/CNTs 催化层及膜电极的制备 | 第62-63页 |
| 3.1.4 催化剂的电化学测试 | 第63-64页 |
| 3.1.5 催化层和膜电极的电化学测试 | 第64页 |
| 3.2 Pt/CNTs 催化剂的表征 | 第64-72页 |
| 3.2.1 紫外测试载 Pt 反应进行的程度 | 第64-65页 |
| 3.2.2 X 射线衍射图谱分析 | 第65-66页 |
| 3.2.3 浓酸处理对 Pt 沉积的影响 | 第66-67页 |
| 3.2.4 电化学比表面积表征 | 第67-69页 |
| 3.2.5 电化学稳定性研究 | 第69-71页 |
| 3.2.6 电池性能研究 | 第71-72页 |
| 3.3 施加电场对 Pt/CNTs 催化层和膜电极的影响 | 第72-79页 |
| 3.3.1 施加电场对催化层结构的影响 | 第73-74页 |
| 3.3.2 施加电场对催化层电阻的影响 | 第74-75页 |
| 3.3.3 施加电场对电池性能的影响 | 第75-76页 |
| 3.3.4 施加电场对催化层中 Pt 电化学比表面积的影响 | 第76-77页 |
| 3.3.5 施加电场对膜电极内阻的影响 | 第77-79页 |
| 3.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 第四章 Pt/GNPs 的制备及电场辅助制备结构取向 Pt/GNPs 催化层的研究 | 第81-108页 |
| 4.1 实验部分 | 第81-84页 |
| 4.1.1 实验材料、试剂和仪器 | 第81-82页 |
| 4.1.2 Pt/GNPs 催化剂的制备 | 第82-83页 |
| 4.1.3 结构取向 Pt/GNPs 催化层和膜电极的制备 | 第83-84页 |
| 4.1.4 Pt/GNPs 的电化学测试 | 第84页 |
| 4.2 GNPs 载体及 Pt/GNPs 催化剂的表征 | 第84-99页 |
| 4.2.1 粉碎处理对 GNPs 载体的影响 | 第84-85页 |
| 4.2.2 PCA 对 GNPs 载体的吸附研究 | 第85-89页 |
| 4.2.3 催化剂 TEM 表征 | 第89-90页 |
| 4.2.4 载体及催化剂的 XRD 分析 | 第90-91页 |
| 4.2.5 载体及催化剂的 XPS 分析 | 第91-94页 |
| 4.2.6 催化剂电化学比表面积及电化学稳定性研究 | 第94-97页 |
| 4.2.7 催化剂氧还原活性及抗 CO 中毒能力研究 | 第97-98页 |
| 4.2.8 Pt/GNPs 的电池性能研究 | 第98-99页 |
| 4.3 施加电场对 Pt/GNPs 催化层和膜电极的影响 | 第99-106页 |
| 4.3.1 施加电场对 0.1wt% GNPs 分散液电阻的影响 | 第100-104页 |
| 4.3.2 施加电场对 Pt/GNPs 催化层结构的影响 | 第104-105页 |
| 4.3.3 施加电场对 Pt/GNPs 催化层电化学比表面积的影响 | 第105页 |
| 4.3.4 施加电场对 Pt/GNPs 电池性能的影响 | 第105-106页 |
| 4.4 本章小结 | 第106-108页 |
| 第五章 修饰物对 Pt 沉积的辅助作用与机理研究 | 第108-124页 |
| 5.1 实验部分 | 第109-110页 |
| 5.1.1 实验材料和试剂 | 第109页 |
| 5.1.2 催化剂的制备 | 第109-110页 |
| 5.2 修饰物辅助 Pt 沉积的影响因素及机理讨论 | 第110-118页 |
| 5.2.1 修饰物苯环数的不同对 Pt 沉积影响 | 第110-112页 |
| 5.2.2 修饰物官能团的不同对 Pt 沉积的影响 | 第112-116页 |
| 5.2.3 沉积方式对 Pt/GNPs 催化剂的影响 | 第116-118页 |
| 5.3 所制备催化剂的表征和电化学测试 | 第118-123页 |
| 5.3.1 X 射线衍射图谱分析 | 第118-119页 |
| 5.3.2 电化学比表面积及电化学稳定性研究 | 第119-121页 |
| 5.3.3 氧还原催化活性研究 | 第121-123页 |
| 5.4 本章小结 | 第123-124页 |
| 第六章 结论与展望 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-152页 |
| 发表论文、申请专利及参加科研情况说明 | 第152-153页 |
| 致谢 | 第153页 |
