摘要 | 第5-6页 |
abstract | 第6-7页 |
第一章 绪论 | 第11-33页 |
1.1 引言 | 第11页 |
1.2 质子交换膜燃料电池简介 | 第11-18页 |
1.2.1 燃料电池简介 | 第11-13页 |
1.2.2 质子交换膜燃料电池的基本结构和工作原理 | 第13-17页 |
1.2.2.1 燃料电池分类 | 第13-14页 |
1.2.2.2 质子交换膜燃料电池的基本结构 | 第14-16页 |
1.2.2.3 质子交换膜燃料电池的工作原理 | 第16-17页 |
1.2.3 电催化氧还原机理 | 第17-18页 |
1.3 燃料电池阴极氧还原催化剂分类 | 第18-31页 |
1.3.1 Pt基催化剂 | 第19-22页 |
1.3.2 非金属催化剂 | 第22-24页 |
1.3.3 非贵金属催化剂 | 第24-31页 |
1.3.3.1 金属氧化物/氮化物/碳化物/硫属化合物 | 第25-27页 |
1.3.3.2 过渡金属-氮-碳型催化剂 | 第27-31页 |
1.4 本课题的研究目的和内容 | 第31-33页 |
第二章 实验部分 | 第33-40页 |
2.1 实验试剂、材料与仪器 | 第33-35页 |
2.1.1 实验试剂及材料 | 第33-34页 |
2.1.2 实验仪器 | 第34-35页 |
2.2 催化剂的表征 | 第35-36页 |
2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) | 第35页 |
2.2.2 透射电子显微镜(TEM) | 第35页 |
2.2.3 X-射线光电子能谱仪(XPS) | 第35页 |
2.2.4 电子探针显微分析(EPMA) | 第35-36页 |
2.2.5 X-射线衍射(XRD) | 第36页 |
2.2.6 拉曼光谱表征(Raman) | 第36页 |
2.2.7 比表面(BET)及孔径分布测定仪 | 第36页 |
2.2.8 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES) | 第36页 |
2.3 催化剂的电催化氧还原性能测试方法 | 第36-40页 |
2.3.1 工作电极的制备 | 第37页 |
2.3.2 循环伏安法(CV) | 第37-38页 |
2.3.3 线性扫描伏安法(LSV) | 第38页 |
2.3.4 旋转环盘电极测试法(RRDE) | 第38-39页 |
2.3.5 表观电子转移数和动力学电流的计算 | 第39-40页 |
第三章 尺寸均一的钴氮共掺杂碳纳米球的制备及其氧还原性能研究 | 第40-61页 |
3.1 引言 | 第40页 |
3.2 催化剂的制备 | 第40-42页 |
3.2.1 氮掺杂碳纳米球前体(N-RF)的制备 | 第40-41页 |
3.2.2 钴氮共掺杂碳纳米球前体(CoN-RF)的制备 | 第41页 |
3.2.3 钴氮共掺杂碳纳米球(CoN-CNS)的制备 | 第41-42页 |
3.3 催化剂的表征 | 第42-49页 |
3.3.1 N-CNS与CoN-CNS的结构表征 | 第42-47页 |
3.3.1.1 N-RF的结构表征 | 第42-43页 |
3.3.1.2 CoN-CNS与N-CNS的结构表征 | 第43-47页 |
3.3.2 N-CNS与CoN-CNS的成分及含量表征 | 第47-49页 |
3.4 催化剂的氧还原性能研究 | 第49-59页 |
3.4.1 CoN-CNS的循环伏安曲线(CV)及极化曲线(LSV) | 第49-50页 |
3.4.2 CoN-CNS的电子转移数及动力学电流计算 | 第50-54页 |
3.4.3 CoN-CNS催化ORR过程中的H_2O_2产率分析 | 第54-55页 |
3.4.4 CoN-CNS的抗甲醇性能及稳定性测试 | 第55-57页 |
3.4.4.1 CoN-CNS的抗甲醇性能 | 第55-56页 |
3.4.4.2 CoN-CNS的稳定性能 | 第56-57页 |
3.4.5 CoN-CNS与N-CNS活性位点的探讨 | 第57-59页 |
3.5 本章小结 | 第59-61页 |
第四章 负载有Fe/Fe3C纳米颗粒的多孔碳纳米片的制备及其氧还原性能研究 | 第61-82页 |
4.1 引言 | 第61页 |
4.2 催化剂的制备 | 第61-62页 |
4.3 Fe含量对催化剂的影响 | 第62-67页 |
4.3.1 催化剂的结构表征 | 第62-65页 |
4.3.2 催化剂的ORR性能研究 | 第65-67页 |
4.4 热解温度对催化剂的影响 | 第67-77页 |
4.4.1 催化剂的结构表征 | 第67-71页 |
4.4.2 催化剂的ORR性能研究 | 第71-77页 |
4.5 Fe基纳米颗粒的作用 | 第77-80页 |
4.6 本章小结 | 第80-82页 |
结论 | 第82-84页 |
参考文献 | 第84-101页 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第101-102页 |
致谢 | 第102-103页 |
附件 | 第103页 |