| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-28页 |
| 1.1 直接甲醇燃料电池及甲醇氧化机理 | 第10-12页 |
| 1.1.1 直接甲醇燃料电池 | 第10-11页 |
| 1.1.2 甲醇氧化机理 | 第11-12页 |
| 1.2 DMFC研究现状和目前存在的主要问题 | 第12-13页 |
| 1.3 Pt基催化剂的研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3.1 非贵金属替代Pt催化剂 | 第13-14页 |
| 1.3.2 PtM合金催化剂 | 第14-15页 |
| 1.3.3 其它铂基催化剂 | 第15页 |
| 1.3.4 Pt-载体催化剂 | 第15-16页 |
| 1.4 甲醇在Pt基上分解路径研究 | 第16-17页 |
| 1.5 二氧化钛（Titanium dioxide） | 第17-24页 |
| 1.5.1 二氧化钛结构 | 第17-18页 |
| 1.5.2 纳米二氧化钛光催化机理及催化活性影响因素 | 第18-20页 |
| 1.5.3 TiO_2的掺杂改性 | 第20-24页 |
| 1.6 Pt/TiO_2催化体系的研究进展 | 第24-26页 |
| 1.7 选题思路与依据 | 第26页 |
| 1.8 研究目标、研究内容以及拟解决的关键问题 | 第26-27页 |
| 1.8.1 研究目标 | 第26页 |
| 1.8.2 研究内容 | 第26-27页 |
| 1.8.3 拟解决的关键问题 | 第27页 |
| 1.9 本论文的特色与创新之处 | 第27-28页 |
| 2 模拟软件和相关理论介绍 | 第28-34页 |
| 2.1 VASP基本原理 | 第28-29页 |
| 2.2 Materials Studio简介 | 第29页 |
| 2.3 本论文工作的计算方法 | 第29-34页 |
| 2.3.1 赝势的选择 | 第30页 |
| 2.3.2 寻找过渡态 | 第30页 |
| 2.3.3 K点的测试 | 第30-31页 |
| 2.3.4 电子态密度（density of states, DOS） | 第31-34页 |
| 3 锐锐钛矿{101}晶面的模型和结构属性研究 | 第34-40页 |
| 3.1 计算模型 | 第34-37页 |
| 3.1.1 完美锐钛矿{101}晶面 | 第34-35页 |
| 3.1.2 表面无序的锐钛矿{101}晶面 | 第35-37页 |
| 3.2 锐钛矿{101}晶面的电子结构性质研究 | 第37-39页 |
| 3.3 本章小结 | 第39-40页 |
| 4 锐钛矿{101}完美晶面与Pt-Ni团簇的作用机理及对甲醇催化路径的第一性原理研究 | 第40-68页 |
| 4.1 引言 | 第40页 |
| 4.2 Pt、Ni团簇与锐钛矿{101}完美晶面的作用机理研究 | 第40-55页 |
| 4.2.1 Pt团簇在锐钛矿{101}晶面上的吸附 | 第40-44页 |
| 4.2.2 铂镍原子团簇在锐钛矿{101}晶面上的吸附 | 第44-52页 |
| 4.2.3 Pt、Ni/TiO_2电子结构性质研究 | 第52-55页 |
| 4.3 甲醇在金属团簇/TiO_2催化剂上的吸附和解离 | 第55-67页 |
| 4.3.1 甲醇分子在锐钛矿{101}完美晶面上的吸附和解离 | 第55-58页 |
| 4.3.2 甲醇在cluster/TiO_2上的吸附分解路径及动力学特征 | 第58-64页 |
| 4.3.3 Pt4和Pt3Ni团簇上的CO吸附比较 | 第64-67页 |
| 4.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 5 氢化锐钛矿{101}晶面负载Pt用于甲醇电催化的实验和理论研究 | 第68-84页 |
| 5.1 引言 | 第68-69页 |
| 5.2 实验仪器设备及试剂 | 第69-70页 |
| 5.3 实验方法及过程 | 第70-71页 |
| 5.3.1 水热法制备TiO_2纳米带 | 第70页 |
| 5.3.2 二氧化钛氢化过程 | 第70页 |
| 5.3.3 TiO_2/Ti电极制备 | 第70-71页 |
| 5.3.4 Pt/TiO_2/Ti电极制备 | 第71页 |
| 5.4 样品表征和催化性能测试 | 第71页 |
| 5.4.1 样品表征 | 第71页 |
| 5.4.2 样品催化性能测试 | 第71页 |
| 5.5 晶型结构分析与讨论 | 第71-76页 |
| 5.5.1 样品形貌分析 | 第71-72页 |
| 5.5.2 样品晶型和组分分析 | 第72-73页 |
| 5.5.3 样品结构特性分析 | 第73-76页 |
| 5.5.4 Pt/TiO_2/Ti的表征 | 第76页 |
| 5.6 电化学性能测试结果及分析 | 第76-78页 |
| 5.7 Pt/H-TiO_2体系催化甲醇的第一性原理研究 | 第78-82页 |
| 5.7.1 Pt/H-TiO_2体系的研究 | 第78-80页 |
| 5.7.2 甲醇在Pt6/TiO_2体系中的吸附解离研究 | 第80-82页 |
| 5.8 本章小结 | 第82-84页 |
| 6 氢化锐钛矿TiO_2纳米线负载Pt用于甲醇电催化性能的研究 | 第84-100页 |
| 6.1 引言 | 第84页 |
| 6.2 实验仪器设备及试剂 | 第84-85页 |
| 6.3 实验方法及过程 | 第85-87页 |
| 6.3.1 水热法制备TiO_2/Ti | 第85-86页 |
| 6.3.2 TiO_2/Ti电极氢化过程 | 第86页 |
| 6.3.3 Pt/H-TiO_2/Ti电极制备 | 第86-87页 |
| 6.4 样品表征和催化性能测试 | 第87页 |
| 6.4.1 样品表征 | 第87页 |
| 6.4.2 催化性能测试 | 第87页 |
| 6.5 结果与讨论 | 第87-99页 |
| 6.5.1 样品形貌分析 | 第87-90页 |
| 6.5.2 样品晶型和组分 | 第90-91页 |
| 6.5.3 样品结构特性分析 | 第91-95页 |
| 6.5.4 电化学性能测试结果及分析 | 第95-99页 |
| 6.6 本章小结 | 第99-100页 |
| 7 结论与展望 | 第100-102页 |
| 7.1 结论 | 第100-101页 |
| 7.2 展望 | 第101-102页 |
| 致谢 | 第102-104页 |
| 参考文献 | 第104-116页 |
| 附录 | 第116-117页 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第116-117页 |
| B 作者在攻读博士学位期间参加国际学术会议 | 第117页 |
