摘要 | 第3-4页 |
ABSTRACT | 第4-5页 |
1 绪论 | 第9-19页 |
1.1 沉重的危机 | 第9-11页 |
1.1.1 国际气候和能源问题 | 第9页 |
1.1.2 燃料电池介绍 | 第9-11页 |
1.2 质子交换膜燃料电池简介 | 第11-17页 |
1.2.1 质子交换膜燃料电池工作原理 | 第11-13页 |
1.2.2 质子交换膜燃料电池催化剂 | 第13-14页 |
1.2.3 质子交换膜燃料电池催化剂研究现状 | 第14-15页 |
1.2.4 质子交换膜燃料电池催化剂载体 | 第15-17页 |
1.3 计算方法与模型 | 第17-18页 |
1.3.1 密度泛函(Density Functional Theory, DFT) | 第17页 |
1.3.2 从头算(Ab initio) | 第17页 |
1.3.3 半经验方法理论(Semi-empirical methods) | 第17页 |
1.3.4 分子动力学(Molecular Mechanics,MM) | 第17-18页 |
1.3.5 簇模型与平板模型 | 第18页 |
1.4 本论文研究的内容 | 第18-19页 |
2 实验方法 | 第19-27页 |
2.1 实验试剂与材料 | 第19-20页 |
2.2 实验仪器 | 第20-21页 |
2.3 电化学测试方法 | 第21-23页 |
2.3.1 循环伏安法(Cyclic Voltammetry)[76] | 第21-22页 |
2.3.2 线性扫描伏安法(Linear Sweep Voltammetry,LSV) | 第22-23页 |
2.3.3 旋转圆盘电极(RDE)法 | 第23页 |
2.3.4 旋转环盘电极(RRDE)法 | 第23页 |
2.3.5 计时电流法(Chronoamperometry, CA) | 第23页 |
2.4 催化剂的物理性能表征方法 | 第23-25页 |
2.4.1 X 射线衍射(X-ray Diffraction,XRD) | 第23-24页 |
2.4.2 射透射电子显微镜(TEM)测试 | 第24页 |
2.4.3 高角度环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)和 EDS 元素映射(Energy Dispersive Spectrometer Elemental Mapping) | 第24-25页 |
2.4.4 紫外-可见分光光度法(Ultraviolet and Visible spectrophotometry,UV-Vis) | 第25页 |
2.5 催化剂中元素含量测试 | 第25-26页 |
2.6 Pd-Pt/SH- CNTs 双金属催化剂中电化学活性面积(ECSA)的计算 | 第26页 |
2.7 催化剂过氧化氢产率的计算 | 第26-27页 |
3 Pd-Pt/C 催化剂的制备及性能表征 | 第27-32页 |
3.1 引言 | 第27-28页 |
3.2 实验制备 | 第28页 |
3.2.1 Pd/C 纳米颗粒的制备 | 第28页 |
3.2.2 Pd-Pt/C 双金属纳米催化剂的制备 | 第28页 |
3.3 Pd-Pt/C 制备工艺的研究 | 第28-31页 |
3.3.1 Pd /C 制备工艺的选择 | 第28-29页 |
3.3.2 Pd /C 比例的选择 | 第29页 |
3.3.3 Pd-Pt /C 透射电子显微镜(TEM)分析 | 第29-30页 |
3.3.4 Pd-Pt /C 电化学活性测试 | 第30-31页 |
3.4 本章小结 | 第31-32页 |
4 Pd-Pt/SH-CNT 催化剂的制备及性能表征 | 第32-49页 |
4.1 引言 | 第32-33页 |
4.2 Pd- Pt/SH-CNT 双金属纳米结构制备 | 第33-34页 |
4.2.1. 巯基化纳米管(SH-CNTs)的制备 | 第33页 |
4.2.2 Pd/SH-CNTs 纳米颗粒的制备 | 第33-34页 |
4.2.3 Pd-Pt/SH-CNT 双金属纳米催化剂的制备 | 第34页 |
4.3 结果与讨论 | 第34-38页 |
4.3.1 透射电镜(TEM)分析 | 第34-35页 |
4.3.2 紫外-可见分光光度法(Ultraviolet and Visible spectrophotometry,UV-Vis) | 第35-36页 |
4.3.3 XRD 分析 | 第36-37页 |
4.3.4 高角度环形暗场和 Mapping 分析 | 第37-38页 |
4.4 Pd-Pt/SH-CNT 双金属纳米催化剂电化学活性 | 第38-42页 |
4.4.1 Pd-Pt/SH-CNT 催化剂的循环伏安测试 | 第38-39页 |
4.4.2 Pd- Pt/SH-CNT 催化剂的 RRDE 测试 | 第39-42页 |
4.5 Pd- Pt/SH-CNT 催化剂的 DFT 方法计算 | 第42-47页 |
4.5.1 Pd-Pt/SH-CNT 计算参数的设置 | 第42-43页 |
4.5.2 H_2O_2、HOO 物种在 Pt(111)、Pd(111)、Pdn-Ptm(111)表面的吸附 | 第43-45页 |
4.5.3 O_2、O、OH 在 Pt(111)、Pd(111)、Pdn-Ptm(111)表面的吸附 | 第45-47页 |
4.6 本章小结 | 第47-49页 |
5 结论及展望 | 第49-51页 |
致谢 | 第51-52页 |
参考文献 | 第52-60页 |
附录 | 第60页 |