| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第14-46页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第14-16页 |
| 1.2 氧催化剂的应用 | 第16-22页 |
| 1.2.1 新型燃料电池 | 第16-17页 |
| 1.2.2 金属空气电池 | 第17-21页 |
| 1.2.3 电解水 | 第21-22页 |
| 1.3 氧还原和氧析出反应介绍 | 第22-25页 |
| 1.3.1 氧还原反应(ORR)机理 | 第23-24页 |
| 1.3.2 氧析出反应(OER)机理 | 第24-25页 |
| 1.4 电催化活性测试 | 第25-28页 |
| 1.4.1 起始电位(onset potential) | 第26-27页 |
| 1.4.2 塔菲尔(Tafel)斜率 | 第27页 |
| 1.4.3 电子转移数和HO_2~-百分比 | 第27页 |
| 1.4.4 转化频率(ToF) | 第27页 |
| 1.4.5 双向电势差 | 第27-28页 |
| 1.5 氧催化剂的设计原理 | 第28-33页 |
| 1.5.1 分子轨道理论来探究OER的描述符 | 第28-31页 |
| 1.5.2 DFT计算的OER描述符 | 第31-33页 |
| 1.6 过渡金属氧化物作为氧催化剂 | 第33-37页 |
| 1.6.1 贵金属(Pt,Ir,Ru)以及其氧化物 | 第33页 |
| 1.6.2 尖晶石型金属氧化物 | 第33-35页 |
| 1.6.3 钙钛矿型金属氧化物 | 第35-36页 |
| 1.6.4 层状氧化物 | 第36-37页 |
| 1.7 论文选题意义及研究内容 | 第37-39页 |
| 参考文献 | 第39-46页 |
| 第二章 中空多孔的ZnCo_2O_4的微米球的制备以及在氧还原反应中的应用 | 第46-58页 |
| 2.1 引言 | 第46-47页 |
| 2.2 实验部分 | 第47-48页 |
| 2.2.1 催化剂的合成 | 第47页 |
| 2.2.2 电极的制备与电化学测试 | 第47-48页 |
| 2.2.3 材料的表征 | 第48页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第48-54页 |
| 2.3.1 晶体结构 | 第48-49页 |
| 2.3.2 微观形貌及形貌形成过程 | 第49-51页 |
| 2.3.3 比表面积 | 第51页 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱图(XPS) | 第51-52页 |
| 2.3.5 ORR催化性能 | 第52-54页 |
| 2.4 本章总结 | 第54-55页 |
| 参考文献 | 第55-58页 |
| 第三章 中空多孔的ZnMnCoO_4的微米球作为高效的氧还原催化剂以及催化机理的探究 | 第58-74页 |
| 3.1 引言 | 第58-59页 |
| 3.2 实验部分 | 第59-60页 |
| 3.2.1 催化剂的合成 | 第59页 |
| 3.2.2 电极的制备与电化学测试 | 第59-60页 |
| 3.2.3 材料的表征 | 第60页 |
| 3.2.4 第一性原理计算 | 第60页 |
| 3.3 实验结果 | 第60-68页 |
| 3.3.1 催化剂的形貌 | 第60-63页 |
| 3.3.2 X射线衍射图谱(XRD)和X射线光电子能谱(XPS) | 第63-65页 |
| 3.3.3 ORR催化活性测试 | 第65-68页 |
| 3.4 讨论分析 | 第68-71页 |
| 3.5 本章小结 | 第71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 第四章 高压合成的CaCoO_3作为高效的氧析出反应催化剂 | 第74-87页 |
| 4.1 引言 | 第74-75页 |
| 4.2 实验部分 | 第75-76页 |
| 4.2.1 催化剂的合成 | 第75页 |
| 4.2.2 电极的制备与电化学测试 | 第75页 |
| 4.2.3 材料的表征 | 第75-76页 |
| 4.3 实验结果 | 第76-82页 |
| 4.3.1 ACoO_3的晶体结构(A=Ca,Sr) | 第76-78页 |
| 4.3.2 ACoO_3的OER催化活性(A=Ca,Sr) | 第78-80页 |
| 4.3.3 ACoO_3的电子结构(A=Ca,Sr) | 第80-81页 |
| 4.3.4 ACoO_3的OER稳定性(A=Ca,Sr) | 第81-82页 |
| 4.4 讨论 | 第82-84页 |
| 4.5 本章小结 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-87页 |
| 第五章 层状氧化物Na_(0.67)CoO_2中的超短O-O键在高效氧析出反应中的关键作用 | 第87-106页 |
| 5.1 引言 | 第87-88页 |
| 5.2 实验部分 | 第88-90页 |
| 5.2.1 催化剂的合成 | 第88页 |
| 5.2.2 电极的制备与电化学测试 | 第88-89页 |
| 5.2.3 材料的表征 | 第89页 |
| 5.2.4 软X射线吸收光谱(sXAS) | 第89-90页 |
| 5.2.5 TOF-SIMS分析 | 第90页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第90-101页 |
| 5.3.1 Na_(0.67)CoO_2的晶体和电子结构 | 第90-95页 |
| 5.3.2 Na_(0.67)CoO_2的氧析出催化活性 | 第95-97页 |
| 5.3.3 Na_(0.67)CoO_2的表面电荷密度 | 第97-98页 |
| 5.3.4 Na_(0.67)CoO_2的氧析出催化的稳定性 | 第98-99页 |
| 5.3.5 OER反应后Na_(0.67)CoO_2表面变化 | 第99-101页 |
| 5.4 讨论分析 | 第101-102页 |
| 5.5 本章小结 | 第102页 |
| 参考文献 | 第102-106页 |
| 第六章 铋系氧化物在光催化降解有机染料中的应用 | 第106-115页 |
| 6.1 引言 | 第106-107页 |
| 6.2 实验部分 | 第107-108页 |
| 6.2.1 催化剂的合成 | 第107页 |
| 6.2.2 材料的表征 | 第107-108页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第108-113页 |
| 6.3.1 材料的形貌和微观结构 | 第108-111页 |
| 6.3.2 紫外可见光(UV-vis)吸收光谱 | 第111-112页 |
| 6.3.3 光催化剂的催化活性 | 第112-113页 |
| 6.4 本章小结 | 第113页 |
| 参考文献 | 第113-115页 |
| 第七章 总结与展望 | 第115-118页 |
| 7.1 论文总结 | 第115-116页 |
| 7.2 未来工作展望 | 第116-118页 |
| 致谢 | 第118-120页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第120页 |
