| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第10-29页 |
| 1.1 选题背景与研究意义 | 第10-15页 |
| 1.1.1 燃料电池的工作原理 | 第12-14页 |
| 1.1.2 燃料电池阴极催化剂材料的研究难点与研究意义 | 第14-15页 |
| 1.2 燃料电池阴极催化剂材料的发展 | 第15-20页 |
| 1.2.1 铂基催化剂的研究进展 | 第15页 |
| 1.2.2 非贵金属催化剂的研究进展 | 第15-19页 |
| 1.2.3 非金属催化剂：异质原子掺杂的碳纳米材料 | 第19-20页 |
| 1.3 氮掺杂石墨烯应用于ORR的研究进展 | 第20-26页 |
| 1.3.1 石墨烯的性质与制备方法 | 第20-21页 |
| 1.3.2 氮掺杂石墨烯的结构与制备方法 | 第21-22页 |
| 1.3.3 氮掺杂石墨烯作为氧气还原反应催化剂的研究现状 | 第22-24页 |
| 1.3.4 氮掺杂石墨烯 /非贵金属复合型催化剂的研究现状 | 第24-26页 |
| 1.4 本论文的研究思路及内容安排 | 第26-29页 |
| 第2章 实验方法 | 第29-34页 |
| 2.1 本章引论 | 第29页 |
| 2.2 制备方法 | 第29-31页 |
| 2.2.1 氧化石墨烯的制备 | 第29页 |
| 2.2.2 还原氧化石墨烯的制备 | 第29页 |
| 2.2.3 氮掺杂石墨烯的制备 | 第29页 |
| 2.2.4 高温热处理装置及使用方法 | 第29-31页 |
| 2.3 材料的形貌、结构与成分的表征方法 | 第31-32页 |
| 2.4 电催化性能测试 | 第32-34页 |
| 2.4.1 循环伏安法 | 第33页 |
| 2.4.2 线性扫描伏安法 | 第33页 |
| 2.4.3 计时电流法 | 第33-34页 |
| 第3章 氢氧化钾活化氮掺杂石墨烯的制备与催化性能 | 第34-53页 |
| 3.1 本章引言 | 第34页 |
| 3.2 制备方法 | 第34-37页 |
| 3.2.1 氢氧化钾活化法的相关研究及工艺路线探讨 | 第34-36页 |
| 3.2.2 制备工艺 | 第36-37页 |
| 3.3 形貌、结构与成分表征 | 第37-47页 |
| 3.3.1 氧化石墨烯和还原氧化石墨烯的表征 | 第37-41页 |
| 3.3.2 活化后的还原氧化石墨烯及氮掺杂石墨烯的表征 | 第41-44页 |
| 3.3.3 元素成分及化学结构表征 | 第44-47页 |
| 3.4 碱性介质下的ORR催化性能 | 第47-52页 |
| 3.4.1 电化学测试方法 | 第47页 |
| 3.4.2 极化曲线的三个重要指标参数 | 第47-48页 |
| 3.4.3 电化学测试结果与讨论 | 第48-52页 |
| 3.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第4章 富吡啶型氮掺杂石墨烯的制备与催化性能 | 第53-68页 |
| 4.1 本章引论 | 第53-55页 |
| 4.2 制备工艺 | 第55页 |
| 4.2.1 还原氧化石墨烯的制备 | 第55页 |
| 4.2.2 氮掺杂石墨烯的制备 | 第55页 |
| 4.3 形貌与结构表征 | 第55-61页 |
| 4.3.1 微观电子显微学表征 | 第55-57页 |
| 4.3.2 元素成分及化学结构表征 | 第57-61页 |
| 4.4 碱性介质下的ORR催化性能 | 第61-66页 |
| 4.4.1 电化学测试方法 | 第61页 |
| 4.4.2 电化学测试结果与讨论 | 第61-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第5章 富吡啶型氮掺杂石墨烯的工艺优化与催化性能 | 第68-85页 |
| 5.1 本章引论 | 第68页 |
| 5.2 制备工艺与电化学测试方法 | 第68-70页 |
| 5.2.1 还原氧化石墨烯的制备 | 第68页 |
| 5.2.2 氮掺杂石墨烯的制备 | 第68-69页 |
| 5.2.3 电化学测试方法 | 第69-70页 |
| 5.3 形貌、成分与结构表征 | 第70-77页 |
| 5.3.1 不同热处理温度下的样品 | 第70-72页 |
| 5.3.2 不同保温时间下的样品 | 第72-77页 |
| 5.4 电化学测试结果与讨论 | 第77-83页 |
| 5.4.1 保温时间对氮掺杂石墨烯ORR催化活性的影响 | 第77-81页 |
| 5.4.2 与商用Pt/C催化性能的比较 | 第81-83页 |
| 5.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 第6章 氮掺杂石墨烯与铁基纳米复合结构的制备与催化性能 | 第85-104页 |
| 6.1 本章引论 | 第85页 |
| 6.2 制备工艺与电化学测试方法 | 第85-87页 |
| 6.2.1 还原氧化石墨烯 -铁基前驱体气凝胶的制备 | 第85-86页 |
| 6.2.2 氮掺杂石墨烯 -铁基纳米复合结构的制备 | 第86页 |
| 6.2.3 电化学测试方法 | 第86-87页 |
| 6.3 形貌、成分与结构表征 | 第87-96页 |
| 6.4 电化学测试结果与讨论 | 第96-103页 |
| 6.4.1 铁基前驱体掺入量对复合结构ORR性能的影响 | 第97-100页 |
| 6.4.2 氨气热处理温度对复合结构ORR性能的影响 | 第100-101页 |
| 6.4.3 催化剂负载量的影响 | 第101-102页 |
| 6.4.4 与商用Pt/C催化剂ORR性能的对比 | 第102-103页 |
| 6.5 本章小结 | 第103-104页 |
| 第7章 结论与展望 | 第104-106页 |
| 7.1 全文总结 | 第104-105页 |
| 7.2 后续工作 | 第105-106页 |
| 参考文献 | 第106-116页 |
| 致谢 | 第116-118页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第118-119页 |
