| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-10页 |
| Abstract | 第10-12页 |
| 第1章 绪论 | 第16-42页 |
| 1.1 氢气的工业制法 | 第16-17页 |
| 1.2 电化学析氢(HER)概述 | 第17-21页 |
| 1.2.1 电解水发展史 | 第17-18页 |
| 1.2.2 电化学析氢反应简介及机理分析 | 第18-21页 |
| 1.3 电化学析氢催化剂的分类和研究进展 | 第21-39页 |
| 1.3.1 贵金属基材料在HER中的应用 | 第21-23页 |
| 1.3.2 廉价金属基材料在HER中的应用 | 第23-36页 |
| 1.3.3 无金属炭材料在HER中的应用 | 第36-39页 |
| 1.4 本论文的研究思路和研究内容 | 第39-42页 |
| 第2章 N掺杂石墨炭负载的高度分散Ru催化剂用于电解水产氢反应 | 第42-60页 |
| 2.1 引言 | 第42页 |
| 2.2 实验部分 | 第42-46页 |
| 2.2.1 实验药品和试剂 | 第42-43页 |
| 2.2.2 实验仪器 | 第43页 |
| 2.2.3 Ru@CN-20的制备 | 第43-44页 |
| 2.2.4 对比样品(Ru@CN-0、Ru@CN-10、Ru@CN-40和Ru@CN-1h)的制备 | 第44-45页 |
| 2.2.5 电化学析氢催化性能的评估 | 第45-46页 |
| 2.3 实验结果与讨论 | 第46-58页 |
| 2.3.1 材料结构表征结果 | 第46-48页 |
| 2.3.2 材料电化学活性评估与分析 | 第48-58页 |
| 2.4 本章小结 | 第58-60页 |
| 第3章 Ni催化碳纳米管的形成及其在电化学析氢反应中的应用 | 第60-76页 |
| 3.1 引言 | 第60-61页 |
| 3.2 实验部分 | 第61-63页 |
| 3.2.1 实验药品和试剂 | 第61页 |
| 3.2.2 Ni基石墨碳纳米管复合材料(NiO_x-GCNTs)的制备 | 第61-62页 |
| 3.2.3 电化学析氢催化性能的评估 | 第62-63页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第63-74页 |
| 3.3.1 石墨碳纳米管的结构表征 | 第63-66页 |
| 3.3.2 石墨碳纳米管的生长机理研究 | 第66-73页 |
| 3.3.3 Ni基石墨碳纳米管复合材料在电化学析氢反应中的应用 | 第73-74页 |
| 3.4 本章小结 | 第74-76页 |
| 第4章 Ni/NiO界面处的Ni~0对析氢反应活性提高的促进作用 | 第76-104页 |
| 4.1 引言 | 第76页 |
| 4.2 实验部分 | 第76-79页 |
| 4.2.1 实验药品和试剂 | 第76-77页 |
| 4.2.2 Ni基石墨碳纳米管复合材料的制备 | 第77页 |
| 4.2.3 H_2程序升温还原(H_2-TPR)实验 | 第77-78页 |
| 4.2.4 电化学析氢催化性能的评估 | 第78页 |
| 4.2.5 密度泛函理论计算(DFT) | 第78-79页 |
| 4.3 实验结果与讨论 | 第79-91页 |
| 4.3.1 NiO_x@BCNTs的表征结果 | 第79-84页 |
| 4.3.2 Ni基石墨碳纳米管复合材料在电化学析氢反应中的应用 | 第84-91页 |
| 4.4 催化活性位分析 | 第91-101页 |
| 4.5 本章小结 | 第101-104页 |
| 第5章 碳布与CoO_x-碳纳米管杂化材料的合成及其在电解水产氢中的应用 | 第104-126页 |
| 5.1 引言 | 第104-105页 |
| 5.2 实验部分 | 第105-107页 |
| 5.2.1 实验药品和试剂 | 第105页 |
| 5.2.2 CoO_x-CNT-CC的制备 | 第105-106页 |
| 5.2.3 对比样品的制备 | 第106-107页 |
| 5.2.4 电化学析氢催化性能的评估 | 第107页 |
| 5.3 实验结果与讨论 | 第107-124页 |
| 5.3.1 材料结构表征结果 | 第107-112页 |
| 5.3.2 制备材料的电化学活性评估与分析 | 第112-124页 |
| 5.4 本章小结 | 第124-126页 |
| 第6章 总结与展望 | 第126-128页 |
| 6.1 总结 | 第126-127页 |
| 6.2 展望 | 第127-128页 |
| 附录Ⅰ: 评估HER催化活性的电化学参数 | 第128-131页 |
| 附录Ⅱ: 主要实验仪器 | 第131-132页 |
| 参考文献 | 第132-150页 |
| 作者简介及在博士期间发表的学术论文与研究成果 | 第150-151页 |
