| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-32页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 燃料电池概述 | 第10-13页 |
| 1.2.1 燃料电池基本结构和工作原理 | 第11-12页 |
| 1.2.2 燃料电池分类 | 第12页 |
| 1.2.3 燃料电池氧还原反应电催化机理 | 第12-13页 |
| 1.2.4 燃料电池面临的挑战 | 第13页 |
| 1.3 贵金属氧还原催化剂 | 第13-16页 |
| 1.4 非贵金属氧还原催化剂 | 第16-30页 |
| 1.4.1 过渡金属-氮-碳催化剂 | 第16-26页 |
| 1.4.2 杂原子掺杂碳基纳米材料 | 第26-29页 |
| 1.4.3 过渡金属氧化物 | 第29-30页 |
| 1.5 本论文的研究意义和内容 | 第30-32页 |
| 2 实验方法 | 第32-36页 |
| 2.1 实验试剂与材料 | 第32页 |
| 2.2 实验仪器 | 第32-33页 |
| 2.3 催化剂形貌表征、物相分析和结构表征 | 第33-34页 |
| 2.3.1 形貌表征(FE-SEM，TEM) | 第34页 |
| 2.3.2 X-射线光电子能谱(XPS) | 第34页 |
| 2.3.3 氮吸附比表面测试(BET) | 第34页 |
| 2.3.4 拉曼光谱(Raman) | 第34页 |
| 2.4 催化剂氧还原性能评价 | 第34-36页 |
| 2.4.1 催化剂氧还原性能评价 | 第34-35页 |
| 2.4.2 催化剂稳定性性能评价 | 第35页 |
| 2.4.3 单电池测试 | 第35-36页 |
| 3 中空氮掺杂碳的制备及其氧还原性能研究 | 第36-46页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 实验部分 | 第36-38页 |
| 3.2.1 催化剂的制备 | 第36-37页 |
| 3.2.2 催化剂的物理表征 | 第37页 |
| 3.2.3 电化学测试 | 第37-38页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第38-44页 |
| 3.3.1 形貌、结构及表面组成分析 | 第38-41页 |
| 3.3.2 催化剂电化学性能表征 | 第41-43页 |
| 3.3.3 催化剂的稳定性评价 | 第43-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-46页 |
| 4 中空微/介孔Fe/N/C催化剂的可控合成及其还原性能研究 | 第46-64页 |
| 4.1 引言 | 第46-47页 |
| 4.2 实验部分 | 第47-49页 |
| 4.2.1 二氧化硅微球的制备 | 第47页 |
| 4.2.2 HM-Fe/N/C催化剂的制备 | 第47页 |
| 4.2.3 物理表征 | 第47页 |
| 4.2.4 电化学测试 | 第47-48页 |
| 4.2.5 单电池测试 | 第48-49页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第49-62页 |
| 4.3.1 催化剂的电镜表征 | 第49-52页 |
| 4.3.2 催化剂的结构表征 | 第52-56页 |
| 4.3.3 催化剂催化活性稳定性以及单电池测试 | 第56-62页 |
| 4.4 本章小结 | 第62-64页 |
| 5 限域热解合成Fe/N/C纳米颗粒及其还原性能研究 | 第64-80页 |
| 5.1 引言 | 第64-65页 |
| 5.2 实验部分 | 第65-66页 |
| 5.2.1 催化剂的制备 | 第65-66页 |
| 5.2.2 物理表征 | 第66页 |
| 5.2.3 电化学测试 | 第66页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第66-77页 |
| 5.3.1 制备过程中的产率检测与热重分析 | 第66-67页 |
| 5.3.2 催化剂的电镜表征 | 第67-69页 |
| 5.3.3 催化剂的拉曼光谱 | 第69页 |
| 5.3.4 催化剂的比表面积 | 第69-71页 |
| 5.3.5 催化剂的XPS | 第71-73页 |
| 5.3.6 催化剂的电化学性能 | 第73-76页 |
| 5.3.7 催化剂的稳定性 | 第76-77页 |
| 5.4 本章小结 | 第77-80页 |
| 6 高密度活性位多孔Fe/N/C催化剂的构筑及其氧还原性能研究 | 第80-102页 |
| 6.1 引言 | 第80-81页 |
| 6.2 实验部分 | 第81-83页 |
| 6.2.1 催化剂的制备 | 第81-82页 |
| 6.2.2 物理表征 | 第82页 |
| 6.2.3 电化学测试 | 第82-83页 |
| 6.2.4 单电池测试 | 第83页 |
| 6.3 数值模拟部分 | 第83-86页 |
| 6.3.1 模型描述 | 第83-84页 |
| 6.3.2 参数估计 | 第84-85页 |
| 6.3.3 术语缩写 | 第85-86页 |
| 6.4 结果与讨论 | 第86-100页 |
| 6.4.1 催化剂的电镜表征 | 第86-87页 |
| 6.4.2 催化剂的拉曼光谱 | 第87页 |
| 6.4.3 催化剂的比表面积及孔径分析 | 第87-89页 |
| 6.4.4 催化剂的XPS | 第89-91页 |
| 6.4.5 催化剂的电化学活性 | 第91-100页 |
| 6.5 本章小结 | 第100-102页 |
| 7 结论 | 第102-104页 |
| 致谢 | 第104-106页 |
| 参考文献 | 第106-122页 |
| 附录 | 第122-123页 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第122-123页 |
| B. 作者在攻读学位期间参加的学术会议 | 第123页 |
| C. 作者在攻读学位期间申请的专利目录 | 第123页 |
| D. 作者在攻读学位期间承担和参与的科研项目 | 第123页 |
| E. 作者在攻读博士学位期间所获奖励 | 第123页 |
