| 中文摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-47页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.1.1 能源现状 | 第11页 |
| 1.1.2 新型能源 | 第11-12页 |
| 1.2 电解水技术 | 第12-16页 |
| 1.2.1 发展历史 | 第13页 |
| 1.2.2 基本原理 | 第13-16页 |
| 1.3 电解水催化剂性能的评判标准及原理 | 第16-19页 |
| 1.3.1 起始过电位和过电位 | 第16-17页 |
| 1.3.2 电化学阻抗谱(EIS) | 第17页 |
| 1.3.3 Tafel斜率与交换电流密度(j_0) | 第17-18页 |
| 1.3.4 电化学活性面积(ECSA) | 第18页 |
| 1.3.5 稳定性 | 第18页 |
| 1.3.6 转换率(TOF) | 第18-19页 |
| 1.3.7 法拉第效率 | 第19页 |
| 1.4 电催化剂的改进措施和策略 | 第19-21页 |
| 1.4.1 尺寸控制 | 第20页 |
| 1.4.2 载体引入 | 第20-21页 |
| 1.4.3 掺杂调控 | 第21页 |
| 1.4.4 形貌控制 | 第21页 |
| 1.5 析氢反应(HER)催化剂 | 第21-27页 |
| 1.5.1 贵金属催化剂 | 第22页 |
| 1.5.2 非贵金属催化剂 | 第22-27页 |
| 1.6 析氧反应(OER)催化剂 | 第27-32页 |
| 1.6.1 贵金属催化剂 | 第28页 |
| 1.6.2 非贵金属催化剂 | 第28-32页 |
| 1.7 多功能电催化剂催化剂 | 第32-33页 |
| 1.8 论文选题意义和研究内容 | 第33-35页 |
| 1.8.1 选题意义 | 第33-34页 |
| 1.8.2 研究内容 | 第34-35页 |
| 参考文献 | 第35-47页 |
| 第二章 N、P、S三掺多孔碳包裹超细CoPS纳米颗粒在酸、碱溶液中作为一种高效的电解水催化剂 | 第47-72页 |
| 2.1 引言 | 第47-48页 |
| 2.2 实验部分 | 第48-52页 |
| 2.2.1 原料与试剂 | 第48-49页 |
| 2.2.2 仪器与设备 | 第49-50页 |
| 2.2.3 催化剂的合成 | 第50-51页 |
| 2.2.4 催化剂理化性质表征样品的制备及表征条件 | 第51页 |
| 2.2.5 催化剂修饰电极的制备 | 第51页 |
| 2.2.6 电化学测试条件 | 第51-52页 |
| 2.3 实验结果与讨论 | 第52-64页 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜表征结果与讨论 | 第52-53页 |
| 2.3.2 透射电子显微镜,粉末X射线衍射和EDS表征结果与讨论 | 第53-55页 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱表征结果分析和讨论 | 第55-56页 |
| 2.3.4 拉曼表征结果分析和讨论 | 第56-57页 |
| 2.3.5 氮气吸脱附表征结果分析和讨论 | 第57-58页 |
| 2.3.6 酸性HER电化学结果分析和讨论 | 第58-59页 |
| 2.3.7 电化学活性面积(ECSA)和电化学阻抗(EIS)结果分析和讨论 | 第59-61页 |
| 2.3.8 碱性HER和 OER电化学结果分析和讨论 | 第61-62页 |
| 2.3.9 全分解水电化学测试结果和讨论 | 第62页 |
| 2.3.10 HER和 OER电化学稳定性测试结果和讨论 | 第62-64页 |
| 2.4 本章小结 | 第64-66页 |
| 参考文献 | 第66-72页 |
| 第三章 四元Fe掺杂调谐CoPS纳米线阵列作为高效和稳定的析氢电催化剂 | 第72-98页 |
| 3.1 引言 | 第72-73页 |
| 3.2 实验部分 | 第73-77页 |
| 3.2.1 原料与试剂 | 第73-74页 |
| 3.2.2 仪器与设备 | 第74-75页 |
| 3.2.3 催化剂的制备 | 第75-76页 |
| 3.2.4 催化剂理化性质表征样品的制备及表征条件 | 第76页 |
| 3.2.5 不同催化剂工作电极的制备 | 第76页 |
| 3.2.6 电化学测试条件 | 第76-77页 |
| 3.2.7 理论计算方法 | 第77页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第77-92页 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜粉末X射线衍射表征结果与讨论 | 第77-80页 |
| 3.3.2 透射电子显微镜和EDS表征结果与讨论 | 第80-81页 |
| 3.3.3 X射线光电子能谱表征结果分析和讨论 | 第81-84页 |
| 3.3.4 酸性、碱性HER电化学结果分析和讨论 | 第84-85页 |
| 3.3.5 电化学阻抗(EIS)和电化学活性面积(ECSA)结果分析和讨论 | 第85-87页 |
| 3.3.6 酸性、碱性HER电化学稳定性测试结果和讨论 | 第87页 |
| 3.3.7 密度泛函理论(DFT)计算结果讨论 | 第87-92页 |
| 3.4 本章小结 | 第92-94页 |
| 参考文献 | 第94-98页 |
| 第四章 超薄CoPS纳米片构建的三维互联网状电催化剂作为高效宽pH范围析氢催化剂 | 第98-123页 |
| 4.1 引言 | 第98-99页 |
| 4.2 实验部分 | 第99-103页 |
| 4.2.1 原料与试剂 | 第99-100页 |
| 4.2.2 仪器与设备 | 第100-101页 |
| 4.2.3 催化剂的制备 | 第101-102页 |
| 4.2.4 催化剂理化性质表征样品的制备及表征条件 | 第102页 |
| 4.2.5 催化剂修饰电极的制备 | 第102页 |
| 4.2.6 电化学测试条件 | 第102-103页 |
| 4.3 实验结果与讨论 | 第103-115页 |
| 4.3.1 扫描电子显微镜粉末X射线衍射表征结果与讨论 | 第103-105页 |
| 4.3.2 透射电子显微镜和EDS表征结果与讨论 | 第105-108页 |
| 4.3.3 原子力显微镜表征结果分析和讨论 | 第108页 |
| 4.3.4 X射线光电子能谱表征结果分析和讨论 | 第108-110页 |
| 4.3.5 酸性和碱性HER电化学结果分析和讨论 | 第110-112页 |
| 4.3.6 电化学活性面积(ECSA)和电化学阻抗(EIS)结果分析和讨论 | 第112-114页 |
| 4.3.7 酸性和碱性HER电化学稳定性测试结果和讨论 | 第114-115页 |
| 4.4 本章小结 | 第115-117页 |
| 参考文献 | 第117-123页 |
| 第五章 结论 | 第123-125页 |
| 在学期间的研究成果 | 第125-126页 |
| 致谢 | 第126页 |
