| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 氧还原反应的研究背景与意义 | 第11-13页 |
| 1.2 氧还原反应的催化机理 | 第13-14页 |
| 1.3 碳基催化剂的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3.1 石墨烯基电催化剂 | 第15页 |
| 1.3.2 碳纳米管基电催化剂 | 第15页 |
| 1.3.3 生物质基电催化剂 | 第15页 |
| 1.4 氧还原催化剂的表/界面修饰 | 第15-17页 |
| 1.4.1 杂原子掺杂催化剂 | 第16页 |
| 1.4.2 本征碳缺陷 | 第16-17页 |
| 1.4.3 催化剂的比表面积 | 第17页 |
| 1.4.4 石墨化对催化剂的影响 | 第17页 |
| 1.4.5 功能化官能团修饰催化剂 | 第17页 |
| 1.5 等离子体的概述及原理 | 第17-19页 |
| 1.5.1 等离子体概述 | 第18页 |
| 1.5.2 等离子体的作用原理 | 第18页 |
| 1.5.3 等离子体制备电催化剂 | 第18-19页 |
| 1.6 本论文研究内容及创新点 | 第19-21页 |
| 1.6.1 本论文研究内容 | 第19-20页 |
| 1.6.2 创新点 | 第20-21页 |
| 第2章 实验内容与研究方法 | 第21-29页 |
| 2.1 实验部分 | 第21-23页 |
| 2.1.1 实验试剂 | 第21-22页 |
| 2.1.2 实验仪器 | 第22页 |
| 2.1.3 表征设备 | 第22-23页 |
| 2.2 催化剂的结构表征 | 第23-25页 |
| 2.2.1 元素分析仪 | 第23页 |
| 2.2.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)及电子能谱(EDS) | 第23页 |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM) | 第23页 |
| 2.2.4 X射线衍射分析(XRD) | 第23-24页 |
| 2.2.5 拉曼光谱仪(Raman) | 第24页 |
| 2.2.6 比表面积及孔径分析测试仪(BET) | 第24页 |
| 2.2.7 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) | 第24页 |
| 2.2.8 X射线光电子能谱(XPS) | 第24-25页 |
| 2.2.9 穆斯堡尔谱(Mo?ssbauer spectra) | 第25页 |
| 2.3 催化剂氧还原性能测试 | 第25-29页 |
| 2.3.1 工作电极的打磨清洗 | 第25-26页 |
| 2.3.2 工作电极的制备 | 第26页 |
| 2.3.3 循环伏安测试(CV) | 第26页 |
| 2.3.4 旋转圆盘电极(RDE) | 第26-27页 |
| 2.3.5 旋转圆盘圆环电极(RRDE) | 第27页 |
| 2.3.6 催化剂稳定性测试-恒电位法(I-t) | 第27-28页 |
| 2.3.7 甲醇耐受性测试 | 第28-29页 |
| 第3章 高温热解法制备M-N/C(M=Fe,Co,Mn,Ni)电催化剂及其氧还原性能研究 | 第29-43页 |
| 3.1 引言 | 第29-30页 |
| 3.2 M-N/C(M=Fe,Co,Mn,Ni)催化剂的制备 | 第30页 |
| 3.3 催化剂的结构表征 | 第30-38页 |
| 3.3.1 预氧化过程对催化剂氮含量的影响 | 第30-31页 |
| 3.3.2 M-N/C(M=Fe,Co,Mn,Ni)催化剂的结构表征 | 第31-36页 |
| 3.3.3 酸洗时间对Fe-N/C催化剂形貌结构的影响 | 第36-37页 |
| 3.3.4 结果与讨论 | 第37-38页 |
| 3.4 催化剂的ORR性能测试 | 第38-42页 |
| 3.4.1 RDE测试过程中不同转速组的选择与讨论 | 第38-40页 |
| 3.4.2 M-N/C(M=Fe,Co,Mn,Ni)催化剂ORR性能测试与分析 | 第40-41页 |
| 3.4.3 酸洗时间对Fe-N/C催化剂ORR性能的影响 | 第41页 |
| 3.4.4 结果与讨论 | 第41-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 Fe-N/C电催化剂的等离子体制备及氧还原催化性能研究 | 第43-65页 |
| 4.1 引言 | 第43-44页 |
| 4.2 催化剂的制备 | 第44-45页 |
| 4.2.1 N/C催化剂的制备 | 第44页 |
| 4.2.2 Fe-N/C-t(t=30,60,120,240)催化剂的制备 | 第44-45页 |
| 4.3 Fe-N/C-t催化剂的结构表征 | 第45-53页 |
| 4.3.1 等离子体处理对Fe-N/C形貌的影响 | 第46-47页 |
| 4.3.2 等离子体处理对Fe-N/C结构的影响 | 第47-49页 |
| 4.3.3 等离子体处理对Fe-N/C组分的影响 | 第49-52页 |
| 4.3.4 结果与讨论 | 第52-53页 |
| 4.4 Fe-N/C-t催化剂的ORR性能测试与分析 | 第53-61页 |
| 4.4.1 碱性介质下Fe-N/C-t催化剂ORR性能 | 第53-56页 |
| 4.4.2 酸性介质下Fe-N/C-t催化剂ORR性能 | 第56-60页 |
| 4.4.3 结果与讨论 | 第60-61页 |
| 4.5 穆斯堡尔谱研究Fe-N/C-t活性位点及相应机理的探讨 | 第61-64页 |
| 4.5.1 Fe-N/C-t催化剂的穆斯堡尔谱分析 | 第61-62页 |
| 4.5.2 Fe-N/C-t催化剂活性位点的探讨 | 第62-64页 |
| 4.5.3 结果与讨论 | 第64页 |
| 4.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 第5章 总结与展望 | 第65-67页 |
| 5.1 总结 | 第65-66页 |
| 5.2 展望 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-74页 |
| 附录 | 第74-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果及相关经历 | 第78-79页 |
