摘要 | 第3-5页 |
Abstract | 第5-6页 |
第一章 绪论 | 第10-20页 |
1.1 研究背景 | 第10页 |
1.2 燃料电池概述 | 第10-14页 |
1.2.1 燃料电池应用 | 第11-12页 |
1.2.2 燃料电池结构 | 第12页 |
1.2.3 燃料电池原理 | 第12-13页 |
1.2.4 阴极ORR过程 | 第13-14页 |
1.3 ORR催化剂 | 第14-18页 |
1.3.1 贵金属氧还原催化剂 | 第14-15页 |
1.3.2 非金属氧还原催化剂 | 第15-16页 |
1.3.3 非贵金属氧还原催化剂 | 第16-18页 |
1.4 课题的提出及思路意义 | 第18页 |
1.5 研究内容 | 第18-20页 |
第二章 实验内容与研究方法 | 第20-27页 |
2.1 主要化学试剂和测试仪器 | 第20-21页 |
2.2 主要物理表征仪器 | 第21-23页 |
2.2.1 热重-差热分析(TGA) | 第21页 |
2.2.2 傅立叶变换红外光谱(FTIR) | 第21页 |
2.2.3 N_2等温吸脱附测试(BET) | 第21-22页 |
2.2.4 X射线衍射分析(XRD) | 第22页 |
2.2.5 扫描电子显微镜(SEM)及X-射线能量散射分析(EDS) | 第22页 |
2.2.6 透射电子显微镜(TEM) | 第22页 |
2.2.7 X射线光电子能谱(XPS) | 第22-23页 |
2.3 电催化活性测试仪器及方法 | 第23-24页 |
2.3.1 循环伏安测试(CV) | 第23-24页 |
2.3.2 工作电极制备 | 第24页 |
2.3.3 加速衰减测试(ADT) | 第24页 |
2.4 催化剂的制备 | 第24-27页 |
2.4.1 载体炭黑(CB)的纯化/表面化学修饰 | 第24-25页 |
2.4.2 前驱体合成 | 第25页 |
2.4.3 热处理流程 | 第25-27页 |
第三章 含氮碳载铁氧还原催化剂的制备与性能研究 | 第27-39页 |
3.1 Fe-N/IL-C催化剂的制备 | 第27-28页 |
3.2 Fe-N/IL-C 催化剂的物化结构表征 | 第28-33页 |
3.2.1 催化剂热解过程的 TG/IR/XRD 表征 | 第28-31页 |
3.2.2 热解温度对催化剂结构的影响 | 第31-32页 |
3.2.3 Fe含量对催化剂结构的影响 | 第32-33页 |
3.3 Fe-N/IL-C催化剂的ORR性能测试 | 第33-37页 |
3.3.1 离子液体对催化剂ORR活性的影响 | 第33-34页 |
3.3.2 铁掺杂量对催化剂ORR活性的影响 | 第34-35页 |
3.3.3 温度对催化剂ORR活性和选择性的影响 | 第35-36页 |
3.3.4 催化剂的稳定性测试 | 第36-37页 |
3.4 本章小结 | 第37-39页 |
第四章 不同表面处理的炭黑作为载体对催化剂结构和酸性介质中ORR性能的影响 | 第39-45页 |
4.1 载体炭黑表面处理 | 第39-40页 |
4.2 不同表面处理炭黑比表面积分析 | 第40-41页 |
4.3 不同炭黑表面处理结构组成分析 | 第41-43页 |
4.4 炭黑不同表面处理对催化剂活性的影响 | 第43-44页 |
4.5 本章小结 | 第44-45页 |
第五章 硫、氮共掺杂碳载铁氧还原催化剂的制备及其在酸性介质中ORR性能的研究 | 第45-63页 |
5.1 Fe-N/TH-C催化剂的制备 | 第45-46页 |
5.2 Fe-N/TH-C催化剂的物理表征 | 第46-48页 |
5.2.1 前驱体氮源对催化剂组成和结构的影响 | 第46页 |
5.2.2 热解温度以及硫脲含量对催化剂结构的影响 | 第46-47页 |
5.2.3 硫掺杂对催化剂结构组成的影响 | 第47-48页 |
5.3 Fe-N/TH-C催化剂的ORR性能测试 | 第48-53页 |
5.3.1 不同转速下催化剂的ORR极化曲线 | 第50-51页 |
5.3.2 二氰二胺/硫脲质量比对催化剂ORR性能的影响 | 第51-52页 |
5.3.3 不同热处理温度对催化剂ORR活性的影响 | 第52-53页 |
5.4 Fe-N/TH-C催化剂的抗甲醇渗透测试 | 第53-56页 |
5.5 催化剂活性组分的探索 | 第56-62页 |
5.5.1 Fe-N/S-C催化剂的制备 | 第56-57页 |
5.5.2 不同前驱体对催化剂活性的影响 | 第57-58页 |
5.5.3 不同转速下催化剂的极化曲线图 | 第58-59页 |
5.5.4 不同前驱体对催化剂稳定性的影响 | 第59页 |
5.5.5 不同前驱体对催化剂结构的影响 | 第59-60页 |
5.5.6 硫、氮对催化剂结构和组成的影响 | 第60-62页 |
5.6 本章小结 | 第62-63页 |
第六章 总结与展望 | 第63-65页 |
6.1 总结 | 第63-64页 |
6.2 展望 | 第64-65页 |
参考文献 | 第65-73页 |
致谢 | 第73-75页 |
个人简历、在学期间发表的学术论文和研究成果 | 第75页 |