摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-7页 |
第1章 绪论 | 第16-35页 |
1.1 课题的研究背景与意义 | 第16-17页 |
1.2 直接甲醇燃料电池(DMFC)概述 | 第17-20页 |
1.2.1 直接甲醇燃料电池的结构与工作原理 | 第17-18页 |
1.2.2 甲醇阳极氧化的机理研究 | 第18-20页 |
1.2.3 直接甲醇燃料电池目前存在的问题 | 第20页 |
1.3 直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究 | 第20-23页 |
1.3.1 单组元Pt基催化剂 | 第21页 |
1.3.2 Pt基合金催化剂 | 第21-23页 |
1.4 直接甲醇燃料电池催化剂载体材料的研究 | 第23-32页 |
1.4.1 催化剂载体材料的选择原则 | 第23-24页 |
1.4.2 普通碳载体 | 第24-25页 |
1.4.3 新型纳米结构碳载体 | 第25-28页 |
1.4.4 碳化物载体 | 第28-31页 |
1.4.5 复合物载体 | 第31-32页 |
1.5 贵金属和载体之间的相互作用 | 第32-33页 |
1.6 本论文的主要研究内容 | 第33-35页 |
第2章 实验材料与方法 | 第35-41页 |
2.1 实验试剂及仪器设备 | 第35-36页 |
2.1.1 实验试剂 | 第35-36页 |
2.1.2 实验仪器和设备 | 第36页 |
2.2 电极材料的制备 | 第36-37页 |
2.2.1 催化剂的制备 | 第36页 |
2.2.2 工作电极的制备 | 第36-37页 |
2.3 表征方法 | 第37-38页 |
2.3.1 X射线粉体衍射 (XRD) | 第37页 |
2.3.2 拉曼光谱 (Raman spectroscopy) | 第37页 |
2.3.3 热重分析仪(TGA) | 第37页 |
2.3.4 氮气吸附-脱附等温线 | 第37-38页 |
2.3.5 X射线光电子能谱(XPS) | 第38页 |
2.3.6 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) | 第38页 |
2.3.7 透射电子显微镜(TEM) | 第38页 |
2.4 电化学性能测试 | 第38-41页 |
2.4.1 循环伏安(CV)测试 | 第39页 |
2.4.2 电化学活性面积(EASA)测试 | 第39-40页 |
2.4.3 计时安培(CA)测试 | 第40页 |
2.4.4 CO溶出伏安曲线测试 | 第40-41页 |
第3章 软模板法制备碳化钨/多孔碳复合体及其载Pt催化剂的甲醇电氧化性能 | 第41-60页 |
3.1 引言 | 第41页 |
3.2 碳化钨/多孔碳复合体(WC/PC)的制备及其形成机理分析 | 第41-43页 |
3.2.1 酚醛树脂溶液的制备 | 第41-42页 |
3.2.2 碳化钨/多孔碳复合体的制备 | 第42-43页 |
3.2.3 碳化钨/多孔碳复合体的形成机理分析 | 第43页 |
3.3 碳化钨/多孔碳复合体(WC/PC)的结构分析 | 第43-49页 |
3.3.1 碳化钨/多孔碳复合体的组成分析 | 第44-46页 |
3.3.2 碳化钨/多孔碳复合体的孔结构和形貌分析 | 第46-49页 |
3.4 Pt/WC/PC电催化剂的结构分析 | 第49-52页 |
3.4.1 Pt/WC/PC电催化剂的组成分析 | 第49-50页 |
3.4.2 Pt/WC/PC电催化剂的形貌分析 | 第50-51页 |
3.4.3 Pt与WC载体之间的电子相互作用分析 | 第51-52页 |
3.5 Pt/WC/PC催化剂的甲醇电氧化性能研究 | 第52-59页 |
3.5.1 载体中碳化钨的含量对Pt/WC/PC催化剂的甲醇电氧化性能的影响 | 第52-54页 |
3.5.2 载体的比表面积对Pt/WC/PC催化剂的甲醇电氧化性能的影响 | 第54-55页 |
3.5.3 Pt/WC/PC催化剂与商业化Pt/C(JM)催化剂的甲醇电氧化性能比较 | 第55-59页 |
3.6 本章小结 | 第59-60页 |
第4章 原位同步法制备碳化钨/石墨化碳复合体及其载Pt催化剂的甲醇电氧化性能 | 第60-74页 |
4.1 引言 | 第60页 |
4.2 碳化钨/石墨化碳复合体(WC/GC)的制备 | 第60-61页 |
4.3 碳化钨/石墨化碳复合体(WC/GC)的结构分析 | 第61-67页 |
4.3.1 碳化钨/石墨化碳复合体的组成分析 | 第61-63页 |
4.3.2 碳化钨/石墨化碳复合体的孔结构和形貌分析 | 第63-64页 |
4.3.3 前驱体的碳化过程分析 | 第64-67页 |
4.4 Pt/WC/GC电催化剂的结构分析 | 第67-68页 |
4.5 Pt/WC/GC催化剂的甲醇电氧化性能研究 | 第68-73页 |
4.5.1 Pt/WC/GC催化剂与商业化Pt/C(JM)催化剂的甲醇电氧化活性比较 | 第68-70页 |
4.5.2 Pt/WC/GC催化剂与商业化Pt/C(JM)催化剂的甲醇抗CO性能比较 | 第70页 |
4.5.3 Pt/WC/GC催化剂与商业化Pt/C(JM)催化剂的甲醇稳定性比较 | 第70-72页 |
4.5.4 Pt/WC/GC催化剂与Pt/WC/PC催化剂的甲醇电氧化性能比较 | 第72-73页 |
4.6 本章小结 | 第73-74页 |
第5章 同步硬模板法制备碳化硅/多孔碳复合体及其载Pt催化剂的甲醇电氧化性能 | 第74-97页 |
5.1 引言 | 第74页 |
5.2 碳化硅/多孔碳复合体(SiC/PC)的制备及其形成机理分析 | 第74-77页 |
5.2.1 碳化硅/多孔碳复合体的制备 | 第75-76页 |
5.2.2 碳化硅/多孔碳复合体的形成机理分析 | 第76-77页 |
5.3 碳化硅/多孔碳复合体(SiC/PC)的结构分析 | 第77-83页 |
5.3.1 碳化硅/多孔碳复合体的组成分析 | 第77-80页 |
5.3.2 碳化硅/多孔碳复合体的孔结构和形貌分析 | 第80-83页 |
5.4 Pt/SiC/PC电催化剂的结构分析 | 第83-87页 |
5.4.1 Pt/SiC/PC电催化剂的组成分析 | 第83页 |
5.4.2 Pt/SiC/PC电催化剂的形貌分析 | 第83-85页 |
5.4.3 Pt与SiC载体之间的电子相互作用分析 | 第85-87页 |
5.5 Pt/SiC/PC催化剂的甲醇电氧化性能研究 | 第87-95页 |
5.5.1 载体中碳化硅的含量对Pt/SiC/PC催化剂的甲醇电氧化性能的影响 | 第87-89页 |
5.5.2 载体的比表面积对Pt/SiC/PC催化剂的甲醇电氧化性能的影响 | 第89-90页 |
5.5.3 Pt/SiC/PC催化剂与商业化PtRu/C(JM)和Pt/C(JM)催化剂的甲醇电氧化性能比较 | 第90-95页 |
5.6 本章小结 | 第95-97页 |
第6章 原位同步法制备碳化硅/石墨化碳复合体及其载Pt催化剂的甲醇电氧化性能 | 第97-118页 |
6.1 引言 | 第97页 |
6.2 碳化硅/石墨化碳复合体(SiC/GC)的制备及其形成机理分析 | 第97-100页 |
6.2.1 碳化硅/石墨化碳复合体的制备 | 第97-99页 |
6.2.2 碳化硅/石墨化碳复合体的形成机理分析 | 第99-100页 |
6.3 碳化硅/石墨化碳复合体(SiC/GC)的结构分析 | 第100-105页 |
6.3.1 碳化硅/石墨化碳复合体的组成分析 | 第100-103页 |
6.3.2 碳化硅/石墨化碳复合体的孔结构和形貌分析 | 第103-105页 |
6.4 Pt/SiC/GC电催化剂的结构分析 | 第105-107页 |
6.5 Pt/SiC/GC电催化剂的甲醇电氧化性能研究 | 第107-114页 |
6.5.1 Pt/SiC/GC催化剂与商业化Pt/C(JM)催化剂的甲醇电氧化性能比较 | 第109-111页 |
6.5.2 Pt/SiC/GC催化剂与Pt/SiC/PC催化剂的甲醇电氧化性能比较 | 第111-113页 |
6.5.3 Pt/WC/C与Pt/SiC/C催化剂的甲醇电氧化性能比较 | 第113-114页 |
6.6 Pt/WC/C、Pt/SiC/C催化剂与各种载体负载的Pt催化剂的甲醇电氧化性能比较 | 第114-116页 |
6.7 本章小结 | 第116-118页 |
结论 | 第118-119页 |
创新点 | 第119页 |
展望 | 第119-121页 |
参考文献 | 第121-139页 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及其它成果 | 第139-141页 |
致谢 | 第141-142页 |
个人简历 | 第142页 |