摘要 | 第4-9页 |
ABSTRACT | 第9-11页 |
目录 | 第12-15页 |
第一章 绪论 | 第15-28页 |
1.1 燃料电池概述 | 第15-20页 |
1.1.1 燃料电池基本原理 | 第15-16页 |
1.1.2 燃料电池相比传统发电方式的优点 | 第16-17页 |
1.1.3 燃料电池的分类 | 第17-19页 |
1.1.4 燃料电池的应用 | 第19-20页 |
1.2 燃料电池氧还原催化剂的研究进展 | 第20-23页 |
1.2.1 过渡金属氮化物催化剂 | 第22页 |
1.2.2 过渡金属氧化物催化剂 | 第22页 |
1.2.3 过渡金属碳化物催化剂 | 第22-23页 |
1.2.4 过渡金属硫族化合物催化剂 | 第23页 |
1.2.5 无金属杂原子掺杂碳基催化剂 | 第23页 |
1.3 无金属杂原子掺杂碳基催化剂的研究进展 | 第23-25页 |
1.3.1 无金属杂原子掺杂碳基催化剂的发展 | 第23-24页 |
1.3.2 无金属杂原子掺杂碳基催化剂性能的进一步提高 | 第24-25页 |
1.4 本论文提出的意义、研究内容及创新点 | 第25-28页 |
1.4.1 本论文提出的意义 | 第25-26页 |
1.4.2 本论文研究内容 | 第26-27页 |
1.4.3 本论文创新点 | 第27-28页 |
第二章 实验原理及方法 | 第28-36页 |
2.1 实验试剂与仪器 | 第28-29页 |
2.1.1 实验试剂 | 第28-29页 |
2.1.2 实验仪器和设备 | 第29页 |
2.2 催化剂的制备 | 第29-30页 |
2.3 催化剂电化学表征 | 第30-34页 |
2.3.1 线性扫描伏安法(LSV) | 第31-32页 |
2.3.2 旋转环盘电极法(RRDE) | 第32-33页 |
2.3.3 单电池性能测试 | 第33-34页 |
2.4 催化剂物理光谱表征 | 第34-36页 |
2.4.1 扫描电子显微镜(SEM-EDS) | 第34页 |
2.4.2 X-射线粉末衍射(XRD) | 第34页 |
2.4.3 低温氮气吸附/脱附 | 第34页 |
2.4.4 X 射线光电子能谱(XPS) | 第34-35页 |
2.4.5 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP) | 第35-36页 |
第三章 氮硫双掺杂介孔碳氧还原催化剂制备工艺参数的初步优化 | 第36-45页 |
3.1 引言 | 第36页 |
3.2 实验步骤 | 第36页 |
3.3 结果与讨论 | 第36-44页 |
3.3.1 一次热处理温度对催化剂氧还原催化性能的影响 | 第36-39页 |
3.3.2 高聚物种类对催化剂氧还原催化性能的影响 | 第39-42页 |
3.3.3 金属与高聚物比例对催化剂氧还原活性的影响 | 第42-44页 |
3.4 本章小结 | 第44-45页 |
第四章 后处理对氮硫双掺杂介孔碳催化剂氧还原性能的影响及其影响机制 | 第45-60页 |
4.1 引言 | 第45页 |
4.2 实验步骤 | 第45页 |
4.3 结果与讨论 | 第45-58页 |
4.3.1 后处理手段对催化剂氧还原催化活性的影响 | 第45-49页 |
4.3.2 后处理手段对催化剂电极动力学特性的影响 | 第49-50页 |
4.3.3 小分子探针毒性实验 | 第50-52页 |
4.3.4 催化剂物理化学结构表征 | 第52-58页 |
4.4 本章小结 | 第58-60页 |
第五章 金属前驱体阳离子对催化剂氧还原性能的影响及其影响机制 | 第60-80页 |
5.1 引言 | 第60页 |
5.2 实验步骤 | 第60页 |
5.3 金属阳离子价态效应 | 第60-67页 |
5.3.1 金属阳离子价态对催化剂氧还原活性的影响 | 第60-61页 |
5.3.2 金属阳离子价态对催化剂电极动力学特性的影响 | 第61-62页 |
5.3.3 催化剂物理化学表征 | 第62-67页 |
5.4 金属阳离子种类效应 | 第67-73页 |
5.4.1 金属阳离子种类对催化剂氧还原活性的影响 | 第67-68页 |
5.4.2 金属阳离子种类对催化剂电极动力学特性的影响 | 第68-69页 |
5.4.3 催化剂物理化学结构表征 | 第69-73页 |
5.5 金属前驱体阴离子效应 | 第73-78页 |
5.5.1 金属前驱体阴离子种类对催化剂氧还原活性的影响 | 第73-74页 |
5.5.2 金属前驱体阴离子种类对催化剂电极动力学特性的影响 | 第74-75页 |
5.5.3 催化剂物理化学结构表征 | 第75-78页 |
5.6 本章小结 | 第78-80页 |
第六章 最优催化剂的应用研究 | 第80-85页 |
6.1 引言 | 第80页 |
6.2 实验步骤 | 第80页 |
6.3 结果与讨论 | 第80-84页 |
6.3.1 (FeSO_4-PEI)LH催化剂在碱性介质中的应用 | 第80-81页 |
6.3.2 (FeSO_4-PEI)LH催化剂的载量效应 | 第81-82页 |
6.3.3 (FeSO_4-PEI)LH催化剂的稳定性测试 | 第82-83页 |
6.3.4 (FeSO_4-PEI)LH催化剂的单电池发电性能 | 第83-84页 |
6.4 本章小结 | 第84-85页 |
第七章 总结与展望 | 第85-88页 |
7.1 总结 | 第85-87页 |
7.2 展望 | 第87-88页 |
参考文献 | 第88-93页 |
附录一 缩写及符号说明 | 第93-94页 |
攻读硕士学位期间的主要科研成果 | 第94-96页 |
致谢 | 第96页 |