| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-11页 |
| 1 绪论 | 第11-29页 |
| ·燃料电池 | 第11-19页 |
| ·燃料电池简介 | 第12-15页 |
| ·PEMFC 的用途 | 第15-17页 |
| ·PEMFC 面临的问题 | 第17页 |
| ·燃料电池电催化剂 | 第17-19页 |
| ·直接甲醇燃料电池 | 第19页 |
| ·DMFC 的工作原理 | 第19页 |
| ·DMFC 目前存在的主要问题 | 第19页 |
| ·燃料电池电极的反应机理 | 第19-24页 |
| ·甲醇的催化氧化机理 | 第20-21页 |
| ·ORR 机理的研究现状 | 第21-24页 |
| ·电催化剂的催化活性影响因素 | 第24-26页 |
| ·晶面取向 | 第24-25页 |
| ·尺寸效应 | 第25页 |
| ·合金组分 | 第25页 |
| ·堆垛方式(合金架构) | 第25-26页 |
| ·催化剂的制备技术 | 第26-28页 |
| ·传统催化剂的制备方法 | 第26-27页 |
| ·电沉积法制备催化剂 | 第27-28页 |
| ·本论文的主要研究内容及目的 | 第28-29页 |
| 2 计算和实验方法 | 第29-37页 |
| ·计算方法 | 第29-33页 |
| ·密度泛函方法 | 第30-32页 |
| ·分子动力学 | 第32-33页 |
| ·理论模型 | 第33-34页 |
| ·簇模型 | 第33-34页 |
| ·平板模型 | 第34页 |
| ·实验试剂与材料 | 第34-35页 |
| ·催化剂的物理化学性能表征与测试 | 第35-37页 |
| ·感应耦合等离子体质谱仪 | 第35页 |
| ·透射电子显微镜 | 第35页 |
| ·高分辨透射电镜 | 第35页 |
| ·广角 X 射线衍射 | 第35-36页 |
| ·GC 测试 | 第36-37页 |
| 3 甲醇分子在 Pd(111)表面的反应活性研究 | 第37-46页 |
| ·引言 | 第37-38页 |
| ·计算模型和方法 | 第38页 |
| ·结果与讨论 | 第38-45页 |
| ·纯水在金属表面的吸附 | 第38-40页 |
| ·中性环境中甲醇的反应活性研究 | 第40页 |
| ·酸性环境中甲醇的反应活性研究 | 第40-41页 |
| ·碱性环境中甲醇的反应活性研究 | 第41-45页 |
| ·本章小结 | 第45-46页 |
| 4 H 在 Pd(111)表面的吸附行为研究 | 第46-55页 |
| ·引言 | 第46页 |
| ·方法与模型 | 第46-47页 |
| ·结果与讨论 | 第47-54页 |
| ·覆盖度为 0.25 ML 时,氢在 Pd(111)面的吸附与迁移 | 第48-49页 |
| ·Pd (111)表面上不同氢原子覆盖度下的能量和结构分析 | 第49-51页 |
| ·不同氢覆盖度下 Pd(111)表面的电子构型分析 | 第51-54页 |
| ·H 的亚层吸收对于催化剂性能的影响 | 第54页 |
| ·本章小结 | 第54-55页 |
| 5 以 Ir、Pd 和 Au 为基底 Pt 单层覆盖双金属 MPt^催化剂的 ORR 机理研究 | 第55-64页 |
| ·引言 | 第55-56页 |
| ·方法和模型 | 第56页 |
| ·计算结果与讨论 | 第56-63页 |
| ·分子氧解离机理 | 第56-59页 |
| ·MPt^的 d 带中心与结合能的相关性研究 | 第59-60页 |
| ·d 带中心与表面应力效应、电荷转移和 PDOS 的关系 | 第60-63页 |
| ·本章小结 | 第63-64页 |
| 6 PtRu 纳米催化剂的制备 | 第64-80页 |
| ·引言 | 第64-65页 |
| ·实验部分 | 第65-69页 |
| ·单金属 Ru/PPP 纳米粒子的制备 | 第65页 |
| ·单金属 Pt(CO)x纳米粒子的制备 | 第65-66页 |
| ·单金属 Pt/PPP 纳米粒子的制备 | 第66-67页 |
| ·核壳结构 Ru@Pt 纳米粒子的制备 | 第67页 |
| ·改性 T-PtRu 纳米粒子的制备 | 第67-68页 |
| ·共还原法 PtRu 纳米粒子的制备 | 第68页 |
| ·催化剂的性能测试 | 第68页 |
| ·物理化学性能表征 | 第68-69页 |
| ·结果与讨论 | 第69-78页 |
| ·核壳结构 Ru@Pt 纳米粒子的表征 | 第69-74页 |
| ·改性 T-PtRu/PPP 纳米粒子的表征 | 第74-77页 |
| ·共还原法制备 PtRu 纳米粒子的表征 | 第77页 |
| ·纳米粒子的表面组分和形貌考察 | 第77-78页 |
| ·本章小结 | 第78-80页 |
| 7 结论与展望 | 第80-83页 |
| ·结论 | 第80-82页 |
| ·展望 | 第82页 |
| ·本论文的创新点 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-99页 |
| 附录 | 第99-100页 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第99-100页 |
| B. 作者在攻读学位期间承担与参与的科研项目 | 第100页 |