| 摘要 | 第3-6页 |
| ABSTRACT | 第6-9页 |
| 1 绪论 | 第14-40页 |
| 1.1 前言 | 第14-16页 |
| 1.2 光催化燃料电池 | 第16-21页 |
| 1.2.1 PFC的工作原理 | 第16-17页 |
| 1.2.2 半导体光催化机理 | 第17-19页 |
| 1.2.3 发展进程 | 第19-21页 |
| 1.3 PFC的国内外研究现状 | 第21-31页 |
| 1.3.1 PFC光阳极的开发 | 第21-26页 |
| 1.3.2 PFC阴极的开发 | 第26-28页 |
| 1.3.3 PFC运行参数的影响 | 第28-30页 |
| 1.3.4 PFC的结构设计 | 第30-31页 |
| 1.4 PFC的传质过程 | 第31-36页 |
| 1.4.1 半导体内的传输 | 第33-34页 |
| 1.4.2 边界层内的传质 | 第34-35页 |
| 1.4.3 电解液主流区的传质 | 第35-36页 |
| 1.5 本课题的主要工作 | 第36-40页 |
| 1.5.1 已有研究工作的不足 | 第36-37页 |
| 1.5.2 研究的主要内容 | 第37-40页 |
| 2 实验装置及实验方法 | 第40-50页 |
| 2.1 实验仪器和试剂 | 第40-42页 |
| 2.1.1 主要实验仪器 | 第40-41页 |
| 2.1.2 主要实验材料和试剂 | 第41-42页 |
| 2.2 PFC电极的制备 | 第42-43页 |
| 2.2.1 光阳极的制备 | 第42-43页 |
| 2.2.2 阴极的制备 | 第43页 |
| 2.3 光阳极性能评价参数及测试方法 | 第43-47页 |
| 2.3.1 光阳极的表征 | 第43-44页 |
| 2.3.2 光阳极光电化学性能 | 第44-45页 |
| 2.3.3 光阳极光催化降解性能 | 第45-47页 |
| 2.4 PFC性能评价参数及测试方法 | 第47-50页 |
| 2.4.1 PFC测试系统 | 第47-48页 |
| 2.4.2 PFC性能评价参数及测试方法 | 第48-50页 |
| 3 具有自呼吸阴极和可见光响应阳极光催化燃料电池的产电特性 | 第50-62页 |
| 3.1 引言 | 第50-51页 |
| 3.2 实验材料和方法 | 第51-52页 |
| 3.2.1 电池的结构设计 | 第51-52页 |
| 3.2.2 电解质和有机物的选择 | 第52页 |
| 3.3 实验结果和分析 | 第52-61页 |
| 3.3.1 CdS/ZnS-TiO_2光阳极的表征 | 第52-54页 |
| 3.3.2 PFC的光电响应性能 | 第54-55页 |
| 3.3.3 电解液环境对PFC产电特性的影响 | 第55-58页 |
| 3.3.4 燃料种类对PFC产电特性的影响 | 第58-61页 |
| 3.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 4 PFC阴阳极极化特性 | 第62-74页 |
| 4.1 引言 | 第62页 |
| 4.2 实验材料和方法 | 第62-64页 |
| 4.2.1 电池结构及实验装置 | 第62-63页 |
| 4.2.2 有机物选择及PFC工作原理 | 第63-64页 |
| 4.3 结果和讨论 | 第64-72页 |
| 4.3.1 PFC放电过程中阴阳极各自的电位特性 | 第64-66页 |
| 4.3.2 燃料浓度对PFC产电性能的影响 | 第66-68页 |
| 4.3.3 电解质浓度对PFC产电性能的影响 | 第68-70页 |
| 4.3.4 光照强度对PFC产电性能的影响 | 第70-71页 |
| 4.3.5 氧气浓度对PFC产电特性的影响 | 第71-72页 |
| 4.4 本章小结 | 第72-74页 |
| 5 多元协同CdS-SiO_2-TiO_2复合光阳极 | 第74-84页 |
| 5.1 引言 | 第74页 |
| 5.2 CdS-SiO_2-TiO_2复合光阳极的制备 | 第74-75页 |
| 5.3 实验结果和分析 | 第75-83页 |
| 5.3.1 CdS-SiO_2-TiO_2光阳极的表征 | 第75-78页 |
| 5.3.2 复合结构光阳极的光电化学性能 | 第78-80页 |
| 5.3.3 SiO_2含量对复合光阳极性能的影响 | 第80-82页 |
| 5.3.4 敏化次数对光阳极性能的影响 | 第82-83页 |
| 5.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 6 具有梯度孔结构的光阳极 | 第84-98页 |
| 6.1 引言 | 第84-85页 |
| 6.2 孔梯度结构光阳极的制备 | 第85页 |
| 6.3 结果和讨论 | 第85-96页 |
| 6.3.1 催化层结构表征 | 第85-88页 |
| 6.3.2 光电化学性能 | 第88-91页 |
| 6.3.3 光催化降解性能 | 第91-92页 |
| 6.3.4 PMMA造孔剂比例的影响 | 第92-96页 |
| 6.4 本章小结 | 第96-98页 |
| 7 基于光微流体技术的光催化燃料电池 | 第98-116页 |
| 7.1 引言 | 第98-99页 |
| 7.2 光微流体PFC的结构设计 | 第99-100页 |
| 7.2.1 光微流体PFC的设计 | 第99-100页 |
| 7.2.2 内置玻璃纤维丝光微流体反应器的设计 | 第100页 |
| 7.3 反应器的制作和测试方法 | 第100-105页 |
| 7.3.1 光微流体PFC的制作和装配 | 第100-102页 |
| 7.3.2 内置玻璃纤维丝光微流体反应器的制作 | 第102-104页 |
| 7.3.3 性能测试方法 | 第104-105页 |
| 7.4 结果与讨论 | 第105-114页 |
| 7.4.1 光微流体PFC的产电性能 | 第105-107页 |
| 7.4.2 光微流体PFC的废水降解性能 | 第107-109页 |
| 7.4.3 内置玻璃纤维丝光微流体反应器的光催化降解性能 | 第109-110页 |
| 7.4.4 内置玻璃纤维丝光微流体反应器的传质特性 | 第110-113页 |
| 7.4.5 内置玻璃纤维丝光微流体反应器的结构优化 | 第113-114页 |
| 7.5 本章小结 | 第114-116页 |
| 8 结论与展望 | 第116-120页 |
| 8.1 本文主要结论 | 第116-118页 |
| 8.2 本文主要创新点 | 第118页 |
| 8.3 后继研究工作展望 | 第118-120页 |
| 致谢 | 第120-122页 |
| 参考文献 | 第122-136页 |
| 附录 | 第136-138页 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第136-137页 |
| B. 作者在攻读博士学位期间获授权的发明专利 | 第137页 |
| C. 作者在攻读博士学位期间主持的科研项目 | 第137页 |
| D. 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第137-138页 |
| E. 作者在攻读博士学位期间获得的荣誉 | 第138页 |
