| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第13-15页 |
| 2 文献综述 | 第15-41页 |
| 2.1 燃料电池及其特点 | 第15页 |
| 2.2 燃料电池的分类 | 第15-18页 |
| 2.2.1 质子交换膜燃料电池 | 第17页 |
| 2.2.2 直接甲醇燃料电池 | 第17页 |
| 2.2.3 磷酸燃料电池 | 第17-18页 |
| 2.2.4 熔融碳酸盐燃料电池 | 第18页 |
| 2.2.5 固体氧化物燃料电池 | 第18页 |
| 2.3 碱性燃料电池及其优缺点 | 第18-20页 |
| 2.3.1 碱性燃料电池的原理 | 第19-20页 |
| 2.4 ORR催化剂 | 第20-26页 |
| 2.4.1 Pt及Pt基催化剂 | 第21-22页 |
| 2.4.2 非Pt类催化剂 | 第22-26页 |
| 2.4.2.1 过渡金属、氮、碳化合物 | 第23页 |
| 2.4.2.2 过渡金属氧化物 | 第23-24页 |
| 2.4.2.3 过渡金属硫化物 | 第24页 |
| 2.4.2.4 过渡金属碳化物 | 第24页 |
| 2.4.2.5 过渡金属氮化物和氮氧化合物 | 第24-25页 |
| 2.4.2.6 钙钛矿 | 第25页 |
| 2.4.2.7 无金属催化剂 | 第25页 |
| 2.4.2.8 双金属合金催化剂 | 第25-26页 |
| 2.5 合金催化剂中构效关系的研究 | 第26-35页 |
| 2.5.1 中空结构及其制备方法 | 第27-29页 |
| 2.5.1.1 位置选择性沉积和刻蚀 | 第27-28页 |
| 2.5.1.2 空心或实心纳米晶的去合金化 | 第28-29页 |
| 2.5.2 多孔结构及其制备方法 | 第29-33页 |
| 2.5.2.1 纳米泡沫 | 第30页 |
| 2.5.2.2 气凝胶 | 第30-31页 |
| 2.5.2.3 纳米海绵 | 第31-32页 |
| 2.5.2.4 多支结构 | 第32-33页 |
| 2.5.3 核壳结构及其制备方法 | 第33-35页 |
| 2.5.3.1 铜介导沉积 | 第33-34页 |
| 2.5.3.2 化学还原法 | 第34-35页 |
| 2.5.3.3 脱合金法 | 第35页 |
| 2.6 有序结构 | 第35-38页 |
| 2.6.1 有序无序的概念 | 第36页 |
| 2.6.2 有序结构的制备方法 | 第36-37页 |
| 2.6.3 有序结构的表征方法 | 第37-38页 |
| 2.7 本文研究的目的、意义和内容 | 第38-41页 |
| 3 实验方法 | 第41-47页 |
| 3.1 原料、药品与设备 | 第41-42页 |
| 3.2 催化剂的物理表征 | 第42-45页 |
| 3.2.1 X射线衍射分析 | 第42-43页 |
| 3.2.2 X射线光电子能谱分析 | 第43页 |
| 3.2.3 透射电子显微镜分析 | 第43-44页 |
| 3.2.4 扫描电子显微镜分析 | 第44页 |
| 3.2.5 X射线能谱分析 | 第44-45页 |
| 3.3 催化剂的电化学表征 | 第45页 |
| 3.3.1 循环伏安法 | 第45页 |
| 3.3.2 旋转环盘电极 | 第45页 |
| 3.4 实验的预处理 | 第45-47页 |
| 3.4.1 活性炭的预处理 | 第45-46页 |
| 3.4.2 Ink的配制及工作电极的制备 | 第46页 |
| 3.4.3 标准氢电极的制备 | 第46-47页 |
| 4 体相有序和无序AuCux/C的制备及表征 | 第47-65页 |
| 4.1 AuCu_x/C的制备 | 第47页 |
| 4.2 有序和无序AuCu_x/C的制备 | 第47-48页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第48-63页 |
| 4.3.1 载体活性炭的选择 | 第48-50页 |
| 4.3.2 金属负载量的选择 | 第50-51页 |
| 4.3.3 催化剂XRD分析 | 第51-55页 |
| 4.3.4 催化剂TEM分析 | 第55-57页 |
| 4.3.5 催化剂HR-TEM和EDS分析 | 第57-60页 |
| 4.3.6 催化剂SEM分析 | 第60-61页 |
| 4.3.7 催化剂XPS分析 | 第61-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-65页 |
| 5 体相有序和无序AuCux/C的电化学测试及机理推测 | 第65-81页 |
| 5.1 催化剂的CV分析 | 第65-66页 |
| 5.2 催化剂的LSV分析 | 第66-70页 |
| 5.3 催化剂的K-L曲线分析 | 第70-73页 |
| 5.4 催化剂的Tafel曲线分析 | 第73-74页 |
| 5.5 DFT计算分析 | 第74-78页 |
| 5.5.1 模型的建立 | 第74-76页 |
| 5.5.2 结果分析 | 第76-78页 |
| 5.6 本章小结 | 第78-81页 |
| 6 Pt@AuCu/C和Pt@多孔AuCu/C制备及ORR性能测试 | 第81-89页 |
| 6.1 AuCu/C和Pt/C的电化学性能比较 | 第81-82页 |
| 6.2 多孔有序AuCu/C的制备及电化学测试 | 第82-84页 |
| 6.2.1 实验部分 | 第82页 |
| 6.2.2 多孔有序AuCu/C的CV分析 | 第82-83页 |
| 6.2.3 多孔有序AuCu/C的ORR性能分析 | 第83-84页 |
| 6.3 Cu在AuCu/C及多孔AuCu/C表面的OPD沉积 | 第84-85页 |
| 6.3.1 Cu@AuCu/C的制备 | 第84页 |
| 6.3.2 Cu@多孔AuCu/C的制备 | 第84页 |
| 6.3.3 OPD沉积Cu的CV分析 | 第84-85页 |
| 6.4 Pt@AuCu/C和Pt@多孔AuCu的制备及测试 | 第85-87页 |
| 6.4.1 实验部分 | 第85页 |
| 6.4.2 浸渍时间的影响 | 第85-86页 |
| 6.4.3 Pt@AuCu/C和Pt@多孔AuCu/C的ORR性能测试 | 第86-87页 |
| 6.5 本章小结 | 第87-89页 |
| 7 体相有序的AuCu/C催化剂生产工艺概念设计 | 第89-99页 |
| 7.1 概念设计简介 | 第89-90页 |
| 7.2 生产规模 | 第90-92页 |
| 7.2.1 生产规模的确定准则 | 第90页 |
| 7.2.2 燃料电池的市场调研 | 第90-91页 |
| 7.2.3 燃料电池催化剂的市场调研 | 第91页 |
| 7.2.4 生产规模的计算 | 第91-92页 |
| 7.3 工艺流程框图 | 第92-94页 |
| 7.3.1 工艺设计条件 | 第93-94页 |
| 7.4 关键设备概念设计 | 第94-95页 |
| 7.5 投资估算和财务估算 | 第95-99页 |
| 7.5.1 催化剂价格的制定 | 第95-96页 |
| 7.5.2 费用估算 | 第96页 |
| 7.5.3 建设估算 | 第96页 |
| 7.5.4 财务分析报表 | 第96页 |
| 7.5.5 财务分析 | 第96-99页 |
| 8 结论与展望 | 第99-103页 |
| 8.1 结论 | 第99-101页 |
| 8.2 展望 | 第101-103页 |
| 参考文献 | 第103-109页 |
| 作者简历 | 第109页 |
| 科研成果 | 第109-111页 |
| 附表 | 第111-117页 |
