摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-8页 |
1 绪论 | 第12-26页 |
1.1 绿色发展与燃料电池 | 第12-15页 |
1.1.1 绿色发展 | 第12-13页 |
1.1.2 燃料电池 | 第13-15页 |
1.2 质子交换膜燃料电池 | 第15-17页 |
1.2.1 工作原理 | 第15-16页 |
1.2.2 PEMFC发展的关键问题 | 第16-17页 |
1.3 HT-PEMFC | 第17-19页 |
1.3.1 HT-PEMFC的优势 | 第17-18页 |
1.3.1.1 提高Pt催化剂的CO耐受性 | 第17-18页 |
1.3.1.2 简化系统的水和热管理 | 第18页 |
1.3.1.3 提高气体的扩散速率和反应动力学 | 第18页 |
1.3.1.4 开发非Pt系催化剂降低成本 | 第18页 |
1.3.2 开发HT-PEMFC面临的挑战 | 第18-19页 |
1.4 HT-PEMFC研究进展 | 第19-24页 |
1.4.1 质子传递机理 | 第19-20页 |
1.4.2 优化质子传递水环境 | 第20-22页 |
1.4.3 构筑质子传递通道 | 第22-23页 |
1.4.4 优化质子传递位点 | 第23-24页 |
1.5 论文选题及主要思路 | 第24-26页 |
2 实验部分 | 第26-31页 |
2.1 实验材料与设备 | 第26-28页 |
2.1.1 材料与试剂 | 第26-27页 |
2.1.2 实验仪器与检测设备 | 第27-28页 |
2.2 无机填料与膜的表征 | 第28-29页 |
2.2.1 X-射线光电子能谱(XPS) | 第28页 |
2.2.2 透射电子显微镜(TEM) | 第28页 |
2.2.3 傅里叶变换红外光谱(FTIR) | 第28页 |
2.2.4 场发射扫描电镜(FESEM) | 第28页 |
2.2.5 热重分析(TGA)和差示扫描量热(DSC) | 第28-29页 |
2.2.6 广角X射线衍射(XRD)和小角X射线衍射(SAXS) | 第29页 |
2.2.7 机械性能(Mechanical properties) | 第29页 |
2.3 膜的性能测试 | 第29-30页 |
2.3.1 吸水率(Water uptake)和溶胀度(Swelling degree) | 第29-30页 |
2.3.2 离子交换容量(IEC) | 第30页 |
2.3.3 质子传导率 | 第30页 |
2.4 本章小结 | 第30-31页 |
3 基于多巴胺改性的SiO_2制备酸碱复合膜 | 第31-45页 |
3.1 引言 | 第31-32页 |
3.2 无机填料和膜的制备 | 第32-33页 |
3.2.1 DSiO_2的制备 | 第32页 |
3.2.2 SPEEK的制备 | 第32页 |
3.2.3 SP/Si和SP/DSi的制备 | 第32-33页 |
3.3 SiO_2和DSiO_2的表征 | 第33-34页 |
3.4 膜结构表征与物理化学性质 | 第34-39页 |
3.5 膜的吸水溶胀性能研究 | 第39-40页 |
3.6 膜的IEC和质子传递性能研究 | 第40-43页 |
3.7 氢氧燃料电池性能研究 | 第43页 |
3.8 本章小结 | 第43-45页 |
4 基于磷酸化GO制备酸碱复合膜 | 第45-60页 |
4.1 引言 | 第45-46页 |
4.2 CS/PGO和CS/GO复合膜的制备 | 第46-47页 |
4.2.1 GO和PGO的制备 | 第46页 |
4.2.2 复合膜的制备 | 第46-47页 |
4.3 GO和PGO的表征 | 第47-49页 |
4.4 膜结构表征与物理化学性质 | 第49-52页 |
4.5 膜的吸水溶胀性能和IEC测试 | 第52-54页 |
4.6 膜的质子传递特性研究 | 第54-57页 |
4.6.1 100% RH下膜的质子传递特性研究 | 第54-56页 |
4.6.2 无水条件下膜的质子传递特性研究 | 第56-57页 |
4.7 氢氧燃料电池性能研究 | 第57-58页 |
4.8 本章小结 | 第58-60页 |
5 基于酸碱嵌段共聚刷修饰的GO制备酸碱复合膜 | 第60-79页 |
5.1 引言 | 第60页 |
5.2 复合膜的制备 | 第60-62页 |
5.2.1 FGO的制备 | 第60-61页 |
5.2.2 SPEKK复合膜的制备 | 第61页 |
5.2.3 CS复合膜的制备 | 第61-62页 |
5.3 GO、SiGO及FGO的表征 | 第62-65页 |
5.4 SPEEK复合膜的形态和物化特性 | 第65-68页 |
5.5 SPEEK复合膜的吸水溶胀和IEC测试 | 第68-70页 |
5.6 SPEEK复合膜的质子传递特性研究 | 第70-72页 |
5.7 CS复合膜结构特点和物化特性 | 第72-75页 |
5.8 CS复合膜质子传导率特性 | 第75-77页 |
5.9 本章小结 | 第77-79页 |
6 结论 | 第79-81页 |
6.1 结论 | 第79-80页 |
6.2 主要创新点 | 第80页 |
6.3 研究展望 | 第80-81页 |
参考文献 | 第81-89页 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第89-90页 |
致谢 | 第90页 |