| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第21-84页 |
| 1.1 引言 | 第21页 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池简介 | 第21-25页 |
| 1.2.1 燃料电池概述 | 第21-23页 |
| 1.2.2 燃料电池的类别 | 第23-24页 |
| 1.2.3 直接甲醇燃料电池的基本构造和工作机理 | 第24-25页 |
| 1.3 氧还原的催化过程 | 第25-27页 |
| 1.4 直接甲醇燃料电池面临的困难 | 第27页 |
| 1.5 直接甲醇燃料电池阴极催化剂的研究进展 | 第27-82页 |
| 1.5.1 非贵金属杂原子掺杂碳催化剂 | 第28-74页 |
| 1.5.1.1 氮掺杂碳催化剂 | 第28-42页 |
| 1.5.1.2 硼、氮硼双掺杂碳催化剂 | 第42-51页 |
| 1.5.1.3 硫、氮硫双掺杂碳催化剂 | 第51-65页 |
| 1.5.1.4 磷、氮磷双掺杂碳催化剂 | 第65-70页 |
| 1.5.1.5 三元掺杂碳材料 | 第70-74页 |
| 1.5.2 过渡金属复合碳催化剂 | 第74-82页 |
| 1.5.2.1 过渡金属化合物复合碳催化剂 | 第74-78页 |
| 1.5.2.2 过渡金属氮掺杂碳复合催化剂 | 第78-82页 |
| 1.6 本论文的意义和目的 | 第82-84页 |
| 第2章 实验设备、原料及测试方法 | 第84-91页 |
| 2.1 主要原料和设备 | 第84-86页 |
| 2.1.1 主要原料 | 第84-85页 |
| 2.1.2 主要设备 | 第85-86页 |
| 2.2 催化剂表征方法 | 第86-88页 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) | 第86-87页 |
| 2.2.2 透射电子显微镜(TEM) | 第87页 |
| 2.2.3 X射线光电子能谱仪(XPS) | 第87页 |
| 2.2.4 激光共聚焦显微拉曼光谱仪(Raman) | 第87页 |
| 2.2.5 X射线衍射仪(XRD) | 第87页 |
| 2.2.6 傅里叶红外光谱仪(FT-IR) | 第87-88页 |
| 2.3 ORR催化活性测试 | 第88-91页 |
| 2.3.1 工作电极制备 | 第88-89页 |
| 2.3.2 循环伏安法(CV) | 第89页 |
| 2.3.3 线性伏安扫描(LSV) | 第89页 |
| 2.3.4 加速耐久性测试(I-T) | 第89页 |
| 2.3.5 甲醇耐久性测试 | 第89页 |
| 2.3.6 电子转移数计算 | 第89-91页 |
| 第3章 氮硫双掺杂石墨烯的制备及其氧还原性能研究 | 第91-111页 |
| 3.1 引言 | 第91-92页 |
| 3.2 实验部分 | 第92-94页 |
| 3.2.1 氮硫双掺杂石墨烯的制备 | 第92-93页 |
| 3.2.2 催化剂表征 | 第93页 |
| 3.2.3 电极制备及催化性能测试 | 第93-94页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第94-110页 |
| 3.3.1 SEM与TEM | 第94-97页 |
| 3.3.2 FT-IR | 第97-99页 |
| 3.3.3 Raman | 第99-101页 |
| 3.3.4 XRD | 第101-102页 |
| 3.3.5 XPS | 第102-105页 |
| 3.3.6 电化学分析 | 第105-110页 |
| 3.4 本章小结 | 第110-111页 |
| 第4章 磷化钴/石墨烯复合催化剂的制备及其氧还原性能研究 | 第111-126页 |
| 4.1 引言 | 第111页 |
| 4.2 实验部分 | 第111-113页 |
| 4.2.1 磷化钴与石墨烯复合催化剂制备 | 第111-113页 |
| 4.2.1.1 磷化钴的制备 | 第111-112页 |
| 4.2.1.2 磷化钴/石墨烯复合材料的制备 | 第112-113页 |
| 4.2.2 磷化钴/石墨烯复合催化剂的物理表征 | 第113页 |
| 4.2.3 电极制备及催化剂性能测试 | 第113页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第113-125页 |
| 4.3.1 探讨NH4F对CoP的形貌、物相及电化学性能的影响 | 第113-116页 |
| 4.3.2 探讨水热过程中不同还原剂对rGO@CoP的性能影响 | 第116页 |
| 4.3.3 探讨不同溶剂比对rGO@CoP的形貌、物相及其电化学性能影响 | 第116-119页 |
| 4.3.4 研究rGO@CoX、rGO@CoP复合前后的物理性质和电化学性能 | 第119-125页 |
| 4.3.4.1 SEM | 第119页 |
| 4.3.4.2 XRD | 第119-120页 |
| 4.3.4.3 XPS | 第120-122页 |
| 4.3.4.4 电化学测试分析 | 第122-125页 |
| 4.4 本章小结 | 第125-126页 |
| 第5章 四氧化三钴/氮掺杂石墨烯复合催化剂的制备及其氧还原性能研究 | 第126-143页 |
| 5.1 引言 | 第126-127页 |
| 5.2 实验部分 | 第127-129页 |
| 5.2.1 Co-N-C体系复合催化剂的制备 | 第127-128页 |
| 5.2.1.1 钴纳米颗粒嵌入氮掺杂多孔碳复合催化剂的制备(Co-N-PC) | 第127页 |
| 5.2.1.2 基于石墨烯的钴/氧化钴纳米颗粒嵌入氮掺杂多孔碳复合催化剂的制备(Co/CoO-N-PC/Gr) | 第127页 |
| 5.2.1.3 四氧化三钴纳米颗粒嵌入氮掺杂石墨烯复合催化剂的制备(Co_3O_4-N-Gr) | 第127-128页 |
| 5.2.2 Co-N-C体系复合催化剂的物理表征 | 第128页 |
| 5.2.3 电极制备及催化剂性能测试 | 第128-129页 |
| 5.3 结果与分析 | 第129-141页 |
| 5.3.1 SEM与TEM | 第129-131页 |
| 5.3.2 XRD | 第131-132页 |
| 5.3.3 Raman | 第132-133页 |
| 5.3.4 XPS | 第133-137页 |
| 5.3.5 电化学测试分析 | 第137-141页 |
| 5.4 本章小结 | 第141-143页 |
| 结论 | 第143-145页 |
| 参考文献 | 第145-169页 |
| 附录 攻读博士期间取得的研究成果 | 第169-170页 |
| 致谢 | 第170页 |
