| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 质子交换膜燃料电池特点及工作原理 | 第9-10页 |
| 1.1.1 燃料电池的定义 | 第9页 |
| 1.1.2 燃料电池的分类及特点 | 第9-10页 |
| 1.1.3 质子交换膜燃料电池的工作原理 | 第10页 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池阴极催化剂的研究 | 第10-16页 |
| 1.2.1 M-N-C阴极催化剂的研究 | 第10-15页 |
| 1.2.2 过渡金属氧化物阴极催化剂的研究 | 第15页 |
| 1.2.3 过渡金属碳化物阴极催化剂的研究 | 第15页 |
| 1.2.4 过渡金属原子簇合物阴极催化剂的研究 | 第15-16页 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池阳极催化剂的研究 | 第16页 |
| 1.4 选题意义以及主要研究内容 | 第16-18页 |
| 第2章 实验部分 | 第18-25页 |
| 2.1 实验试剂及仪器设备 | 第18-19页 |
| 2.2 Fe-N-C阴极催化剂的制备 | 第19-21页 |
| 2.2.1 碳纳米卷(CNC)的制备 | 第19页 |
| 2.2.2 以聚苯胺为氮源制备催化剂 | 第19-20页 |
| 2.2.3 以核黄素为氮源制备催化剂 | 第20-21页 |
| 2.3 催化剂的结构、组成及形貌表征 | 第21-22页 |
| 2.3.1 傅里叶转换红外吸收光谱(FTIR) | 第21页 |
| 2.3.2 X-射线衍射分析(XRD) | 第21页 |
| 2.3.3 热重分析(TG) | 第21页 |
| 2.3.4 透射电子显微镜(TEM) | 第21页 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS) | 第21-22页 |
| 2.3.6 比表面积和孔径分布的测定 | 第22页 |
| 2.3.7 拉曼光谱分析(Raman) | 第22页 |
| 2.4 催化剂的电化学性能测试 | 第22-25页 |
| 2.4.1 电极的制备 | 第22-23页 |
| 2.4.2 循环伏安法(CV)测试 | 第23页 |
| 2.4.3 旋转圆盘电极测试 | 第23-24页 |
| 2.4.4 稳定性测试 | 第24-25页 |
| 第3章 以聚苯胺为氮源制备阴极催化剂的表征及讨论 | 第25-32页 |
| 3.1 以聚苯胺为氮源制备的催化剂的表征 | 第25-28页 |
| 3.1.1 Fe-N-CNC与Fe-N-XC72催化剂的TEM | 第25-26页 |
| 3.1.2 Fe-N-CNC与Fe-N-XC72催化剂的FTIR | 第26-27页 |
| 3.1.3 Fe-N-CNC与Fe-N-XC72催化剂的XPS | 第27-28页 |
| 3.2 以聚苯胺为氮源制备的催化剂的电化学测试 | 第28-31页 |
| 3.2.1 Fe-N-CNC与Fe-N-XC72催化剂的CV曲线 | 第28-29页 |
| 3.2.2 Fe-N-CNC与Fe-N-XC72催化剂的LSV曲线 | 第29-30页 |
| 3.2.3 Fe-N-CNC与Fe-N-XC72催化剂的循环稳定性测试 | 第30-31页 |
| 3.3 本章结论 | 第31-32页 |
| 第4章 以核黄素为氮源制备阴极催化剂的表征及讨论 | 第32-52页 |
| 4.1 核黄素为氮源的催化剂制备 | 第32页 |
| 4.2 催化剂结构、组成及形貌表征 | 第32-39页 |
| 4.2.1 催化剂的TG分析 | 第32-33页 |
| 4.2.2 催化剂的FTIR分析 | 第33-34页 |
| 4.2.3 催化剂的XRD分析 | 第34-35页 |
| 4.2.4 催化剂的XPS分析 | 第35-37页 |
| 4.2.5 催化剂的TEM分析 | 第37页 |
| 4.2.6 催化剂的Raman分析 | 第37-38页 |
| 4.2.7 比表面积及孔径分布测试 | 第38-39页 |
| 4.3 酸性介质中影响催化剂性能的因素讨论 | 第39-44页 |
| 4.3.1 碳载体对催化剂性能的影响 | 第39-40页 |
| 4.3.2 溶剂对催化剂性能的影响 | 第40页 |
| 4.3.3 铁源对催化剂性能的影响 | 第40-41页 |
| 4.3.4 预热温度对催化剂性能的影响 | 第41-42页 |
| 4.3.5 热处理温度对催化剂性能的影响 | 第42-43页 |
| 4.3.6 铁添加量对催化剂性能的影响 | 第43-44页 |
| 4.3.7 热处理时间对催化剂性能的影响 | 第44页 |
| 4.4 碱性介质中影响催化剂性能的因素讨论 | 第44-47页 |
| 4.4.1 热处理温度对催化剂性能的影响 | 第45页 |
| 4.4.2 铁添加量对催化剂性能的影响 | 第45-46页 |
| 4.4.3 热处理时间对催化剂性能的影响 | 第46-47页 |
| 4.5 最优组催化剂与商业Pt/C催化剂活性及稳定性对比 | 第47-49页 |
| 4.5.1 Fe-N-C催化剂与商业Pt/C催化剂活性对比 | 第47-48页 |
| 4.5.2 Fe-N-C催化剂与商业Pt/C催化剂稳定性对比 | 第48-49页 |
| 4.6 催化剂催化机理讨论 | 第49-50页 |
| 4.7 本章结论 | 第50-52页 |
| 第5章 结论 | 第52-54页 |
| 致谢 | 第54-55页 |
| 参考文献 | 第55-62页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第62页 |
