| 摘要 | 第1-8页 |
| Abstract | 第8-15页 |
| 引言 | 第15-16页 |
| 第一章 PEM-纯水电化学反应器 | 第16-33页 |
| ·PEM-纯水电化学反应器简述 | 第16-22页 |
| ·PEM燃料电池(PEMFC) | 第16-18页 |
| ·PEM电解水器 | 第18-20页 |
| ·PEM臭氧发生器 | 第20-21页 |
| ·PEM氢电解浓缩(纯化)装置 | 第21-22页 |
| ·PEM-纯水电化学反应器中的"固/水"界面 | 第22-24页 |
| ·"固/水"界面 | 第22-23页 |
| ·"固/水"界面的重要性 | 第23-24页 |
| ·PEMFC双极板材料 | 第24-28页 |
| ·非多孔石墨 | 第24页 |
| ·金属 | 第24-27页 |
| ·不具表面修饰层的金属双极板 | 第25页 |
| ·有表面修饰层的金属双极板 | 第25-27页 |
| ·聚合物复合材料双极板 | 第27-28页 |
| ·PEM电解水器的双极板材料 | 第28-29页 |
| ·参考文献 | 第29-33页 |
| 第二章 PEM-纯水电化学反应器中"固/水"界面所处的电化学环境与pH-电位-稳定性图 | 第33-49页 |
| ·"固/水"界面所处的电化学环境 | 第33-35页 |
| ·什么是"电化学环境" | 第33-34页 |
| ·纯水中的"电化学环境"的特点 | 第34-35页 |
| ·纯水中的平衡氢电极电势 | 第34页 |
| ·纯水中双电层结构的特点 | 第34-35页 |
| ·纯水电导 | 第35页 |
| ·对PEM/H_2O电化学反应器中"固/水"界面电势的具体分析 | 第35-38页 |
| ·当在"催化剂/PEM"界面上建立了平衡氢电极电势时"固/水"界面上电化学环境(界面电势) | 第35-36页 |
| ·当"催化剂/PEM"界面电势偏离平衡氢电极电势而引起的"固/水"界面的偏移 | 第36-37页 |
| ·用"pH-电位"坐标表示"催化剂/PEM"界面电势与"固/水"界面电势的对应关系及"固/水"界面电势变化的普遍规律 | 第37-38页 |
| ·pH-电位-稳定性图用于PEM-纯水电化学反应器的分析 | 第38-46页 |
| ·Pt的pH-电位-稳定性图 | 第39-40页 |
| ·Pd、Rh和Os的pH-电位-稳定性图 | 第40-42页 |
| ·Ru和Ir的pH-电位-稳定性图 | 第42-43页 |
| ·Au和Ag的pH-电位-稳定性图 | 第43-44页 |
| ·寻找石墨的替代材料 | 第44-46页 |
| ·Ta、Nb和Ti的pH-电位-稳定性图 | 第44-45页 |
| ·Zr和Al的pH-电位-稳定性图 | 第45-46页 |
| ·研究纯水中结构材料的电化学稳定性的重要性及实验困难 | 第46-47页 |
| ·研究纯水中结构材料的电化学稳定性的重要性 | 第46-47页 |
| ·研究纯水中结构材料的电化学稳定性的实验困难 | 第47页 |
| ·本章小结 | 第47-48页 |
| ·参考文献 | 第48-49页 |
| 第三章 纯水中电化学研究的实验困难及解决方法 | 第49-68页 |
| ·适用纯水体系中电化学测量的新型参比电极体系 | 第49-51页 |
| ·参比电极体系 | 第49页 |
| ·测量"电极/纯水"界面电极电势时的盐桥难题及解决方案 | 第49页 |
| ·Nafion膜作为盐桥的可行性 | 第49-51页 |
| ·纯水制备 | 第49-50页 |
| ·Nafion117膜的处理 | 第50页 |
| ·Pt黑(多孔Pt/Pt)电极的制备 | 第50页 |
| ·实验装置 | 第50-51页 |
| ·实验结果与讨论 | 第51-59页 |
| ·与Nafion膜接触的纯水是否可能被污染问题 | 第51页 |
| ·WE与RE电极之间电位差(ΔV)的测量 | 第51-52页 |
| ·"ΔV=0"的理论分析以及与实验结果的比较 | 第52-55页 |
| ·碱金属和碱土金属阳离子对Nafion膜膜电位的影响 | 第55-56页 |
| ·用Nafion膜盐桥测量纯水中Pt的CV行为 | 第56-58页 |
| ·对在高比阻介质中利用微电极去除IR干扰的讨论 | 第58-59页 |
| ·工作电极(微电极)和对电极之间的电阻 | 第58-59页 |
| ·对电化学环境中固相间接触电阻变化的测量 | 第59-66页 |
| ·用四电极法测量Ti微丝的线电阻率 | 第59-60页 |
| ·用四电极方法测量Ti-Ti拧紧部分的电阻 | 第60-62页 |
| ·接触电阻的测量数学模型 | 第62-64页 |
| ·用六电极方法测量Ti-Ti微丝之间的接触电阻 | 第64-66页 |
| ·本章小结 | 第66-67页 |
| ·参考文献 | 第67-68页 |
| 第四章 研究在PEM-纯水电化学反应器中已采用过的几种结构材料在H_2SO_4和纯水中的电化学性质 | 第68-118页 |
| ·前言 | 第68页 |
| ·实验方法与实验装置 | 第68-70页 |
| ·粉末微电极的制备方法 | 第68-69页 |
| ·Ti(100μm)、SS(170μm)微电极的制备 | 第69页 |
| ·测试微电极在0.5mol/L H_2SO_4溶液中的电化学行为的装置 | 第69-70页 |
| ·在纯水介质中测试微电极电化学行为的装置 | 第70页 |
| ·实验结果与讨论 | 第70-115页 |
| ·XC-72和石墨粉(GP)在0.5mol/L H_2SO_4溶液和纯水中的电化学行为 | 第70-77页 |
| ·XC-72在0.5mol/L H_2SO_4溶液和纯水中的电化学行为 | 第70-75页 |
| ·XC-72在0.5mol/L H_2SO_4溶液中的电化学行为 | 第71-72页 |
| ·XC-72在纯水中的电化学行为 | 第72-75页 |
| ·石墨粉(GP)在0.5mol/L H_2SO_4溶液和纯水中的电化学行为 | 第75-77页 |
| ·石墨粉(GP)在0.5mol/L H_2SO_4溶液中的电化学行为 | 第75-76页 |
| ·石墨粉(GP)在纯水中的电化学行为 | 第76-77页 |
| ·不锈钢(Cr18Ni9)在0.5mol/L H_2SO_4溶液和纯水中的电化学行为 | 第77-84页 |
| ·不锈钢(Cr18Ni9)在0.5mol/LH_2SO_4溶液中的LSV行为 | 第77-79页 |
| ·不锈钢(Cr18Ni9)在纯水中的LSV行为 | 第79-80页 |
| ·不锈钢(Cr18Ni9)在纯水中的CV行为 | 第80-84页 |
| ·Ti在0.5mol/L H_2SO_4溶液和纯水中的电化学行为 | 第84-115页 |
| ·Ti(100μm)微电极在0.5mol/L H_2SO_4溶液中的腐蚀曲线 | 第84-93页 |
| ·不同温度条件下Ti(100μm)微电极在0.5mol/L H_2SO_4溶液中的腐蚀行为 | 第86-91页 |
| ·不同气氛条件下Ti(100μm)微电极在0.5mol/L H_2SO_4溶液中的腐蚀曲线 | 第91-93页 |
| ·Ti(100μm)微电极在纯水中的腐蚀曲线 | 第93-97页 |
| ·不同温度条件下Ti微电极在纯水中的腐蚀曲线 | 第93-96页 |
| ·不同气氛条件下Ti微电极在纯水中的腐蚀曲线 | 第96-97页 |
| ·Ti微电极在0.5mol/LH_2SO_4溶液和纯水中的LSV和Tafel曲线对比 | 第97-98页 |
| ·Ti在析氢过程中生成TiH_x化合物的求证 | 第98-102页 |
| ·Ti微电极在纯水中的LSV图中TiH_x化合物的氧化峰 | 第98-100页 |
| ·Ti微电极在纯水中的CV行为 | 第100-102页 |
| ·阻止Ti表面生成Ti氢化物 | 第102-108页 |
| ·Pt/Ti微电极在纯水中的CV行为 | 第102-106页 |
| ·Pt/Ti微电极的SEM图 | 第102-103页 |
| ·Pt/Ti微电极表面Pt电化学面积的测定 | 第103-104页 |
| ·Pt/Ti微电极在纯水中的CV行为 | 第104-106页 |
| ·Au/Ti微电极在纯水中的CV行为 | 第106-108页 |
| ·Au/Ti微电极的制备 | 第106页 |
| ·Au/Ti微电极表面Au电化学面积的测定 | 第106-107页 |
| ·Au/Ti微电极在纯水中的CV行为 | 第107-108页 |
| ·Ti微电极在纯水中的析氧CV行为 | 第108-110页 |
| ·Ti、Pt/Ti以及Au/Ti的接触电阻 | 第110-115页 |
| ·Ti-Ti的接触电阻 | 第110-111页 |
| ·Pt/Ti-Pt/Ti电极的接触电阻 | 第111-113页 |
| ·Au/Ti-Au/Ti电极的接触电阻 | 第113-115页 |
| ·本章小结 | 第115-116页 |
| ·参考文献 | 第116-118页 |
| 第五章 研究PEM-纯水电化学反应器中可能采用的若干结构材料在H_2SO_4溶液和纯水中的电化学性质 | 第118-145页 |
| ·前言 | 第118页 |
| ·实验方法 | 第118-119页 |
| ·Ta(150μm)、Nb(300μm)、Ti6Al4V(100μm)微电极的制备 | 第118-119页 |
| ·Al(750μm)电极的制备 | 第119页 |
| ·硫酸和纯水中的电化学测试装置 | 第119页 |
| ·实验结果与讨论 | 第119-142页 |
| ·Ta在0.5mol/L H_2SO_4溶液和纯水中的电化学行为 | 第119-133页 |
| ·Ta在0.5mol/L H_2SO_4溶液中的LSV行为 | 第119-123页 |
| ·Ta在纯水中的LSV行为 | 第123-128页 |
| ·Ta在纯水中的CV行为 | 第128-130页 |
| ·Ta的接触电阻的测试 | 第130-133页 |
| ·Al(750μm)电极在纯水中的CV图 | 第133-134页 |
| ·Nb(300μm)微电极在纯水中的电化学行为 | 第134-137页 |
| ·Ti6Al4V(100μm)微电极在纯水中的CV行为 | 第137-142页 |
| ·对于各种结构材料在PEM-纯水电化学反应器中适用性的小结 | 第142-144页 |
| ·几种材料的价格与资源 | 第142页 |
| ·比较在几种材料出现氢化物生成及接触电阻的变化的可能性 | 第142-143页 |
| ·几种材料在正电位区的稳定性及大量析氧 | 第143-144页 |
| ·本章小结 | 第144页 |
| ·参考文献 | 第144-145页 |
| 攻读博士学位期间已发表和发表的论文 | 第145-146页 |
| 致谢 | 第146页 |
