| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第17-33页 |
| 引言 | 第17页 |
| 1.1 燃料电池概述 | 第17-20页 |
| 1.1.1 燃料电池的基本结构和工作原理 | 第17-18页 |
| 1.1.2 燃料电池的发展及应用 | 第18-19页 |
| 1.1.3 燃料电池的分类 | 第19-20页 |
| 1.2 基于质子交换膜的燃料电池 | 第20-23页 |
| 1.2.1 H_2-O_2燃料电池 | 第21-22页 |
| 1.2.2 直接甲酸燃料电池 | 第22-23页 |
| 1.3 光助燃料电池 | 第23-31页 |
| 1.3.1 PFC的发展史及研究现状 | 第24页 |
| 1.3.2 PFC基本原理 | 第24-27页 |
| 1.3.3 PFC的分类、结构和工作原理 | 第27-31页 |
| 1.3.3.1 单光电极燃料电池 | 第27-29页 |
| 1.3.3.2 双光电极燃料电池 | 第29-31页 |
| 1.4 本论文工作设想 | 第31-33页 |
| 研究前言及其挑战 | 第31-32页 |
| 本论文研究思路 | 第32-33页 |
| 第二章 实验内容及设计 | 第33-39页 |
| 2.1 主要化学试剂 | 第33-35页 |
| 2.2 实验仪器 | 第35-36页 |
| 2.3 催化剂物相分析和结构表征 | 第36-37页 |
| 2.3.1 X射线衍射 | 第36页 |
| 2.3.2 紫外-可见漫反射和吸收光谱 | 第36-37页 |
| 2.3.3 催化剂形貌表征 | 第37页 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱 | 第37页 |
| 2.3.5 拉曼光谱 | 第37页 |
| 2.3.6 电感耦合等离子体原子发射光谱 | 第37页 |
| 2.4 电化学及光电化学表征 | 第37-39页 |
| 第三章 基于BiVO_4阳极的单光电极燃料电池的研究 | 第39-66页 |
| 3.1 引言 | 第39-40页 |
| 3.2 实验部分 | 第40-44页 |
| 3.2.1 BiVO_4和W掺杂BiVO_4电极制备 | 第40页 |
| 3.2.2 自呼吸PFC装置的设计 | 第40-44页 |
| 3.2.2.1 PFC主要部件介绍 | 第40-43页 |
| 3.2.2.2 电池的组装 | 第43页 |
| 3.2.2.3 电池的工作过程 | 第43-44页 |
| 3.2.3 葡萄糖光电氧化产物的测试 | 第44页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第44-65页 |
| 3.3.1 条件优化 | 第44-52页 |
| 3.3.1.1 合成过程的焙烧处理 | 第44-47页 |
| 3.3.1.2 不同沉积时间对BiVO_4光电性能的影响 | 第47-48页 |
| 3.3.1.3 不同浓度的W掺杂对BiVO_4光电性能的影响 | 第48-52页 |
| 3.3.2 BiVO_4中W掺杂的Raman和XPS分析 | 第52-53页 |
| 3.3.3 W掺杂BiVO_4光电活性提高的可能原因 | 第53-58页 |
| 3.3.4 光助葡萄糖燃料电池的性能测试 | 第58-63页 |
| 3.3.5 其他生物质及其衍生物作为燃料的光电池性能研究 | 第63-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第四章 光电催化氧还原反应的研究 | 第66-85页 |
| 4.1 引言 | 第66-67页 |
| 4.2 实验部分 | 第67-70页 |
| 4.2.1 电极的制备 | 第67-68页 |
| 4.2.1.1 pTTh电极的制备 | 第67页 |
| 4.2.1.2 Pt/C电极的制备 | 第67-68页 |
| 4.2.1.3 其他聚合物电极的制备 | 第68页 |
| 4.2.2 光电催化ORR的活性评价及动力学表征 | 第68-69页 |
| 4.2.3 pTTh的HOMO，LUMO能级位置的电化学测定 | 第69页 |
| 4.2.4 概念型光驱动H_2-O_2燃料电池的组装与评价 | 第69-70页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第70-83页 |
| 4.3.1 pTTh电极的形貌﹑光学等表征 | 第70-71页 |
| 4.3.2 pTTh光电催化ORR的研究 | 第71-75页 |
| 4.3.2.1 光电催化ORR的活性 | 第71页 |
| 4.3.2.2 ORR的动力学研究 | 第71-74页 |
| 4.3.2.3 不同pH值电解质中的ORR | 第74-75页 |
| 4.3.3 概念型光驱动H_2-O_2燃料电池的性能研究 | 第75-77页 |
| 4.3.4 pTTh光电催化ORR的机理 | 第77-80页 |
| 4.3.5 pTTh光电催化ORR的稳定性 | 第80-81页 |
| 4.3.6 其他聚合物光电催化ORR研究 | 第81-83页 |
| 4.4 本章小结 | 第83-85页 |
| 第五章 双光电极燃料电池的构建与研究 | 第85-100页 |
| 5.1 引言 | 第85-86页 |
| 5.2 实验部分 | 第86-88页 |
| 5.2.1 电极的制备 | 第86-87页 |
| 5.2.2 双光电极PFC的组装 | 第87-88页 |
| 5.2.3 太阳能转换效率的计算 | 第88页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第88-98页 |
| 5.3.1 W:BiVO_4光阳极和pTTh光阴极的表征及光电活性 | 第88-91页 |
| 5.3.2 W:BiVO_4–pTTh双光电极PFC的工作原理 | 第91-94页 |
| 5.3.3 W:BiVO_4–pTTh双光电极PFC的性能 | 第94-97页 |
| 5.3.4 其他生物质或其衍生物作为电池燃料 | 第97-98页 |
| 5.4 本章小结 | 第98-100页 |
| 第六章 三维Pd纳米花催化剂的制备及其电催化甲酸氧化反应的研究 | 第100-113页 |
| 6.1 引言 | 第100-101页 |
| 6.2 实验部分 | 第101页 |
| 6.2.1 Pd-NF催化剂的合成 | 第101页 |
| 6.2.2 催化剂的电化学表征 | 第101页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第101-111页 |
| 6.3.1 Pd-NF的合成与表征 | 第101-103页 |
| 6.3.2 Pd-NF合成条件优化 | 第103-105页 |
| 6.3.2.1 油酸加入量的影响 | 第103-104页 |
| 6.3.2.2 反应时间的影响 | 第104-105页 |
| 6.3.3 Pd-NF形成机理的讨论 | 第105-106页 |
| 6.3.4 催化剂的电化学评价 | 第106-111页 |
| 6.4 本章小结 | 第111-113页 |
| 结论和展望 | 第113-116页 |
| 结论 | 第113-114页 |
| 论文创新点 | 第114页 |
| 论文不足和展望 | 第114-116页 |
| 参考文献 | 第116-136页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第136-138页 |
| 致谢 | 第138-140页 |
| Ⅳ－2答辫委员会对论文的评定意见 | 第140页 |
