| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第13-25页 |
| 1.1 MFC的研究背景 | 第13页 |
| 1.2 MFC的原理及结构 | 第13-14页 |
| 1.3 MFC的影响因素 | 第14-16页 |
| 1.4 MFC电池的应用领域及研究现状 | 第16-18页 |
| 1.5 海底微生物燃料电池 | 第18-23页 |
| 1.5.1 BMFC定义及特点 | 第18-19页 |
| 1.5.2 影响BMFC性能的主要因素 | 第19-22页 |
| 1.5.3 BMFC的应用前景 | 第22-23页 |
| 1.6 本课题研究的目的和主要内容 | 第23-25页 |
| 2 实验仪器材料和测试方法 | 第25-29页 |
| 2.1 实验材料和试剂 | 第25-26页 |
| 2.2 实验仪器及设备 | 第26页 |
| 2.3 材料表征 | 第26-28页 |
| 2.3.1 能谱测试及扫描电子显微镜(SEM) | 第26-27页 |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) | 第27页 |
| 2.3.3 红外光谱 | 第27页 |
| 2.3.4 X-射线衍射(XRD) | 第27页 |
| 2.3.5 紫外可见吸收光谱 | 第27-28页 |
| 2.4 BMFC性能测试 | 第28-29页 |
| 2.4.1 极化曲线 | 第28页 |
| 2.4.2 塔菲尔曲线 | 第28页 |
| 2.4.3 最大功率密度和功率密度曲线 | 第28-29页 |
| 3 氧化石墨烯/萘醌改性海泥电池阳极的研究 | 第29-38页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 实验部分 | 第29-31页 |
| 3.2.1 氧化石墨烯的制备 | 第29-30页 |
| 3.2.2 阳极制备 | 第30页 |
| 3.2.3 海底微生物燃料电池(BMFC)的构建 | 第30-31页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第31-37页 |
| 3.3.1 GO/HNQ复合材料表征 | 第31-33页 |
| 3.3.1.1 紫外-可见吸收光谱分析 | 第31-32页 |
| 3.3.1.2 TEM结构表征 | 第32页 |
| 3.3.1.3 改性前后阳极表面特性分析 | 第32-33页 |
| 3.3.2 阳极电化学性能测试 | 第33-35页 |
| 3.3.2.1 循环伏安曲线(CV) | 第33-34页 |
| 3.3.2.2 塔菲尔曲线 | 第34-35页 |
| 3.3.2.3 阳极极化曲线 | 第35页 |
| 3.3.3 电池性能测试 | 第35-36页 |
| 3.3.4 机理分析 | 第36-37页 |
| 3.4 本章小结 | 第37-38页 |
| 4 石墨烯/Fe_3O_4改性阳极在BMFC中的性能研究 | 第38-50页 |
| 4.1 引言 | 第38-39页 |
| 4.2 实验部分 | 第39-40页 |
| 4.2.1 氧化石墨的制备 | 第39页 |
| 4.2.2 石墨烯的制备 | 第39页 |
| 4.2.3 石墨烯/Fe_3O_4复合材料的制备 | 第39页 |
| 4.2.4 阳极制备 | 第39页 |
| 4.2.5 海底微生物燃料电池的构建 | 第39-40页 |
| 4.2.6 材料表征及电化学测试 | 第40页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第40-49页 |
| 4.3.1 石墨烯/Fe_3O_4复合材料的表征 | 第40-44页 |
| 4.3.1.1 XRD分析 | 第40-41页 |
| 4.3.1.2 FT-TR分析 | 第41-42页 |
| 4.3.1.3 SEM表征 | 第42-43页 |
| 4.3.1.4 EDS表征 | 第43-44页 |
| 4.3.2 阳极电化学性能测试 | 第44-47页 |
| 4.3.2.1 阳极电位稳定曲线 | 第44-45页 |
| 4.3.2.2 阳极极化曲线 | 第45-46页 |
| 4.3.2.3 塔菲尔曲线 | 第46-47页 |
| 4.3.3 电池性能测试 | 第47-48页 |
| 4.3.4 机理分析 | 第48-49页 |
| 4.4 本章小结 | 第49-50页 |
| 5 不同含量石墨烯改性阳极在BMFC中的性能研究 | 第50-59页 |
| 5.1 引言 | 第50页 |
| 5.2 实验部分 | 第50-52页 |
| 5.2.1 氧化石墨的制备 | 第50页 |
| 5.2.2 石墨烯的制备 | 第50-51页 |
| 5.2.3 阳极制备 | 第51页 |
| 5.2.4 海底微生物燃料电池的构建 | 第51页 |
| 5.2.5 材料表征及电化学测试 | 第51-52页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第52-58页 |
| 5.3.1 石墨烯结构表征 | 第52-55页 |
| 5.3.1.1 SEM分析 | 第52-53页 |
| 5.3.1.2 UV-vis表征 | 第53页 |
| 5.3.1.3 傅立叶红外光谱 | 第53-54页 |
| 5.3.1.4 XRD表征 | 第54-55页 |
| 5.3.2 阳极电化学性能测试 | 第55-57页 |
| 5.3.2.1 阳极极化曲线 | 第55-56页 |
| 5.3.2.2 塔菲尔曲线 | 第56-57页 |
| 5.3.3 电池性能测试 | 第57-58页 |
| 5.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 6 结论 | 第59-61页 |
| 6.1 本论文主要结论 | 第59-60页 |
| 6.2 实验主要创新点 | 第60页 |
| 6.3 可开展的下一步工作 | 第60-61页 |
| 参考文献 | 第61-66页 |
| 致谢 | 第66-67页 |
| 个人简历 | 第67页 |
| 硕士期间发表的学术论文 | 第67页 |