| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第12-34页 |
| 1.1 绿色能源与燃料电池 | 第12页 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池 | 第12-13页 |
| 1.3 质子交换膜 | 第13-15页 |
| 1.4 质子传递机理 | 第15-16页 |
| 1.5 连续质子传递通道的构建 | 第16-23页 |
| 1.5.1 基于微相分离高分子构建连续质子传递通道 | 第17-18页 |
| 1.5.2 基于有机无机界面构建连续质子传递通道 | 第18-20页 |
| 1.5.3 基于纳米纤维构建连续质子传递通道 | 第20-22页 |
| 1.5.4 其它新型连续质子传递通道的构建 | 第22-23页 |
| 1.6 质子传递位点优化 | 第23-29页 |
| 1.6.1 保水能力强化 | 第23-25页 |
| 1.6.2 基于非水质子溶剂优化质子传递位点 | 第25-27页 |
| 1.6.3 基于酸碱对优化质子传递位点 | 第27-29页 |
| 1.7 阻醇特性强化 | 第29-30页 |
| 1.8 基于Nafion的功能化改性 | 第30-31页 |
| 1.8.1 质子传递特性强化 | 第30-31页 |
| 1.8.2 阻醇特性强化 | 第31页 |
| 1.9 论文选题及主要思路 | 第31-34页 |
| 2 实验部分 | 第34-41页 |
| 2.1 试剂、材料与仪器 | 第34-35页 |
| 2.1.1 试剂与材料 | 第34-35页 |
| 2.1.2 实验仪器 | 第35页 |
| 2.2 填充材料和膜的表征 | 第35-37页 |
| 2.2.1 傅利叶变换红外光谱(FTIR) | 第35页 |
| 2.2.2 X射线光电子能谱(XPS) | 第35-36页 |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM) | 第36页 |
| 2.2.4 场发射扫描电镜(FESEM) | 第36页 |
| 2.2.5 原子力显微镜测试(AFM) | 第36页 |
| 2.2.6 小角X射线衍射(SAXS)和广角X射线衍射(XRD) | 第36页 |
| 2.2.7 同步辐射 | 第36-37页 |
| 2.2.8 热重分析(TGA) | 第37页 |
| 2.2.9 差示扫描量热(DSC) | 第37页 |
| 2.2.10 BET比表面积 | 第37页 |
| 2.2.11 正电子湮没寿命谱(PALS) | 第37页 |
| 2.3 吸水率(Water uptake)和溶胀度(Area swelling) | 第37-38页 |
| 2.4 离子交换容量(IEC) | 第38页 |
| 2.5 甲醇渗透率测试 | 第38-39页 |
| 2.6 机械性能 | 第39页 |
| 2.7 质子传导率 | 第39页 |
| 2.8 燃料电池性能 | 第39-40页 |
| 2.9 本章小结 | 第40-41页 |
| 3 填充材料物理化学性质对Nafion微相分离的影响 | 第41-56页 |
| 3.1 引言 | 第41-42页 |
| 3.2 Nafion/GO和 SPEEK/GO杂化膜的制备 | 第42-43页 |
| 3.2.1 不同片层尺寸和氧化程度GO的制备 | 第42页 |
| 3.2.2 杂化膜的制备 | 第42-43页 |
| 3.3 不同片层尺寸和氧化程度GO的表征 | 第43-46页 |
| 3.4 Nafion/GO杂化膜结构表征与物理化学性质 | 第46-49页 |
| 3.5 Nafion/GO杂化膜的吸水溶胀性能和质子传递性能研究 | 第49-51页 |
| 3.6 SPEEK/GO杂化膜 | 第51-55页 |
| 3.7 本章小结 | 第55-56页 |
| 4 基于分子水平杂化实现Nafion不同纳米相的准确修饰 | 第56-76页 |
| 4.1 引言 | 第56-57页 |
| 4.2 QD和杂化膜的制备 | 第57-59页 |
| 4.2.1 QD的制备 | 第57-58页 |
| 4.2.2 杂化膜的制备 | 第58-59页 |
| 4.3 QD的表征 | 第59-61页 |
| 4.4 QD加入对Nafion微相分离的影响 | 第61-67页 |
| 4.5 QD在 Nafion内的分布 | 第67-70页 |
| 4.6 分子水平杂化的机理 | 第70-71页 |
| 4.7 膜的机械性能和吸水溶胀性能 | 第71-72页 |
| 4.8 膜的质子传递特性和氢氧燃料电池性能 | 第72-74页 |
| 4.9 本章小结 | 第74-76页 |
| 5 基于原位分子水平杂化实现Nafion性能高效强化 | 第76-95页 |
| 5.1 引言 | 第76-77页 |
| 5.2 热溶胀吸附-微波辅助缩聚法制备Nafion-PQD杂化膜 | 第77-82页 |
| 5.3 PQD在杂化膜内的分布 | 第82-85页 |
| 5.4 膜的自由体积特性 | 第85-86页 |
| 5.5 膜的吸水溶胀和质子传递特性研究 | 第86-89页 |
| 5.6 膜内水状态和膜的质子/甲醇传递选择性 | 第89-92页 |
| 5.7 膜的燃料电池性能 | 第92-93页 |
| 5.8 膜的稳定性 | 第93-94页 |
| 5.9 本章小结 | 第94-95页 |
| 6 结论 | 第95-98页 |
| 6.1 结论 | 第95-96页 |
| 6.2 主要创新点 | 第96页 |
| 6.3 研究展望 | 第96-98页 |
| 参考文献 | 第98-113页 |
| 个人简历、发表论文、申请专利、参与项目及获奖情况 | 第113-116页 |
| 致谢 | 第116页 |
