中文摘要 | 第3-5页 |
英文摘要 | 第5-6页 |
1 绪论 | 第9-23页 |
1.1 燃料电池 | 第9-11页 |
1.1.1 质子交换膜燃料电池简介 | 第10-11页 |
1.1.2 质子交换膜燃料电池工作原理 | 第11页 |
1.2 燃料电池阴极氧还原反应 | 第11-13页 |
1.2.1 氧还原反应在酸、碱性电解质中的反应历程 | 第12页 |
1.2.2 氧还原反应在不同催化剂下的反应机理 | 第12-13页 |
1.3 多孔碳材料概述 | 第13-17页 |
1.3.1 多孔碳材料的合成方法 | 第14-16页 |
1.3.2 多孔碳材料的石墨化 | 第16-17页 |
1.3.3 多孔碳材料的氮掺杂改性 | 第17页 |
1.3.4 多孔结构对氧还原活性影响 | 第17页 |
1.4 氮掺杂氧还原催化剂研究进展 | 第17-22页 |
1.4.1 非金属氮掺杂碳基催化剂 | 第18-19页 |
1.4.2 过渡金属氮掺杂碳基催化剂 | 第19-22页 |
1.5 本论文的研究意义与内容 | 第22-23页 |
2 实验设计与表征 | 第23-26页 |
2.1 实验材料与化学试剂 | 第23页 |
2.2 实验仪器 | 第23-24页 |
2.3 电化学表征方法 | 第24页 |
2.4 超级电容器测试方法 | 第24-25页 |
2.5 物理化学表征方法 | 第25-26页 |
2.5.1 X射线光电子能谱测试(XPS) | 第25页 |
2.5.2 场发射扫描电子显微镜(SEM)测试 | 第25页 |
2.5.3 透射电子显微镜(TEM)测试 | 第25页 |
2.5.4 拉曼光谱(Raman)测试 | 第25页 |
2.5.5 比表面积和孔径(BET)测试 | 第25-26页 |
3 有序大孔-介孔Fe/N/C氧还原电极的制备 | 第26-40页 |
3.1 引言 | 第26-27页 |
3.2 实验部分 | 第27-29页 |
3.2.1 合成硅球模板 | 第27页 |
3.2.2 合适DA/SiO2比例的探索 | 第27-28页 |
3.2.3 有序大孔-介孔N/C材料的制备 | 第28页 |
3.2.4 有序大孔-介孔Fe/N/C材料的制备 | 第28页 |
3.2.5 电化学测试 | 第28-29页 |
3.3 结果与讨论 | 第29-39页 |
3.3.1 不同DA/SiO2比例对催化剂的影响 | 第29-30页 |
3.3.2 催化剂的结构与化学组成表征 | 第30-36页 |
3.3.3 催化剂的氧还原性能 | 第36-39页 |
3.4 本章小结 | 第39-40页 |
4 非金属有序大孔-介孔-微孔氮掺杂碳氧还原催化剂 | 第40-50页 |
4.1 引言 | 第40-41页 |
4.2 实验部分 | 第41-42页 |
4.2.1 氮掺杂多级孔碳催化剂的制备 | 第41页 |
4.2.2 电化学测试 | 第41页 |
4.2.3 超级电容器性能测试 | 第41-42页 |
4.3 结果与讨论 | 第42-49页 |
4.3.1 催化剂的结构与化学组成表征 | 第42-45页 |
4.3.2 催化剂的氧还原性能 | 第45-47页 |
4.3.3 ZnCl2的加入量及加入时间对催化剂性能的影响 | 第47-48页 |
4.3.4 样品的超电性能 | 第48-49页 |
4.4 本章小结 | 第49-50页 |
5 结论 | 第50-52页 |
致谢 | 第52-53页 |
参考文献 | 第53-65页 |
附录 | 第65页 |
A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 | 第65页 |