| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第16-17页 |
| 主要缩略词 | 第17-18页 |
| 1 绪论 | 第18-38页 |
| 1.1 燃料电池 | 第19-25页 |
| 1.1.1 工作原理 | 第19-21页 |
| 1.1.2 ORR机理 | 第21-24页 |
| 1.1.3 电化学性能测试 | 第24-25页 |
| 1.2 铂基电催化剂 | 第25-31页 |
| 1.2.1 Pt电催化剂形貌控制 | 第25-28页 |
| 1.2.2 Pt-M合金电催化剂 | 第28-30页 |
| 1.2.3 Pt基核-壳结构电催化剂 | 第30-31页 |
| 1.3 非贵金属电催化剂 | 第31-37页 |
| 1.3.1 活性位 | 第31-34页 |
| 1.3.2 M-N-C电催化剂 | 第34-36页 |
| 1.3.3 Metal-Free电催化剂 | 第36-37页 |
| 1.4 本论文的选题和研究思路 | 第37-38页 |
| 2 实验部分 | 第38-47页 |
| 2.1 主要原料及试剂 | 第38-39页 |
| 2.2 电催化剂的制备 | 第39页 |
| 2.3 电催化剂的表征 | 第39-42页 |
| 2.3.1 透射电子显微镜及能量色散X射线荧光光谱仪分析 | 第39-40页 |
| 2.3.2 X-射线衍射 | 第40页 |
| 2.3.3 紫外-可见吸收光谱 | 第40页 |
| 2.3.4 热重分析 | 第40页 |
| 2.3.5 氮气物理吸脱附 | 第40-41页 |
| 2.3.6 元素分析 | 第41页 |
| 2.3.7 傅里叶变换红外光谱 | 第41页 |
| 2.3.8 拉曼光谱 | 第41页 |
| 2.3.9 X射线光电子能谱 | 第41-42页 |
| 2.3.10 穆斯堡尔谱 | 第42页 |
| 2.3.11 磁性 | 第42页 |
| 2.4 电催化剂的电化学性能表征 | 第42-47页 |
| 2.4.1 参比电极电位校正 | 第42-43页 |
| 2.4.2 循环伏安及线性扫描测试 | 第43-44页 |
| 2.4.3 旋转环盘电极测试 | 第44-45页 |
| 2.4.4 甲醇氧化活性测试 | 第45页 |
| 2.4.5 加速老化实验 | 第45-47页 |
| 3 分枝状纳米铂的光控合成及其电催化性能研究 | 第47-61页 |
| 3.1 引言 | 第47页 |
| 3.2 分枝状纳米铂的制备 | 第47-49页 |
| 3.3 原位光催化快速成核过程 | 第49-53页 |
| 3.3.1 反应体系的变化 | 第49-50页 |
| 3.3.2 分枝状纳米铂形貌及粒径分布 | 第50-51页 |
| 3.3.3 原位光催化快速成核机理 | 第51-53页 |
| 3.4 分枝状纳米铂粒径调控 | 第53-55页 |
| 3.4.1 光照时间 | 第53-54页 |
| 3.4.2 卟啉浓度 | 第54-55页 |
| 3.5 分枝状纳米铂电催化性能研究 | 第55-59页 |
| 3.6 本章小结 | 第59-61页 |
| 4 石墨烯担载的泡沫状铂的合成及其电催化性能研究 | 第61-76页 |
| 4.1 引言 | 第61页 |
| 4.2 石墨烯担载的泡沫状铂电催化剂的制备 | 第61-63页 |
| 4.2.1 铂晶种的制备 | 第61-62页 |
| 4.2.2 脂质体悬浮液的制备 | 第62页 |
| 4.2.3 石墨烯担载的泡沫状铂的合成及纯化 | 第62-63页 |
| 4.3 石墨烯担载的泡沫状铂的制备条件及形貌 | 第63-70页 |
| 4.3.1 三功能微观反应环境 | 第63-65页 |
| 4.3.2 铂晶种对石墨烯担载的泡沫状铂形貌的影响 | 第65-67页 |
| 4.3.3 石墨烯担载的泡沫状铂的形貌及载量 | 第67-70页 |
| 4.4 石墨烯担载的泡沫状铂电催化性能研究 | 第70-75页 |
| 4.4.1 清洗过程对电催化性能的影响 | 第70-71页 |
| 4.4.2 碳黑加入量对电催化性能的影响 | 第71-73页 |
| 4.4.3 石墨烯担载的泡沫状铂电催化剂的耐久性 | 第73-75页 |
| 4.5 本章小结 | 第75-76页 |
| 5 石墨层包裹的铁钴合金纳米颗粒的合成及其电催化性能研究 | 第76-106页 |
| 5.1 引言 | 第76-77页 |
| 5.2 石墨层包裹的铁钴合金电催化剂的制备 | 第77-78页 |
| 5.3 金属组分对电催化剂的影响 | 第78-84页 |
| 5.3.1 电催化剂形貌及组分 | 第78-80页 |
| 5.3.2 电催化剂表面元素 | 第80-83页 |
| 5.3.3 电催化活性 | 第83-84页 |
| 5.4 Fe_(2.9)Co@NG/C电催化剂形貌及结构 | 第84-90页 |
| 5.5 Fe_(2.9)Co@NG/C电催化性能研究 | 第90-99页 |
| 5.5.1 ORR活性 | 第90-92页 |
| 5.5.2 ORR过程中的电子转移数 | 第92-94页 |
| 5.5.3 耐久性 | 第94-98页 |
| 5.5.4 抗甲醇氧化性能 | 第98-99页 |
| 5.5.5 燃料电池单池性能 | 第99页 |
| 5.6 Fe_(2.9)Co@NG/C电催化剂活性位研究 | 第99-105页 |
| 5.7 本章小结 | 第105-106页 |
| 6 核-壳结构非贵金属电催化剂的合成及其电催化性能研究 | 第106-142页 |
| 6.1 引言 | 第106-107页 |
| 6.2 核-壳结构非贵金属电催化剂的制备 | 第107-108页 |
| 6.3 制备条件对电催化剂的影响 | 第108-115页 |
| 6.4 FeTMPPCl载量对电催化剂的微结构调控 | 第115-125页 |
| 6.4.1 壳层厚度的调控 | 第115-117页 |
| 6.4.2 表面元素的调控 | 第117-119页 |
| 6.4.3 ORR活性调控 | 第119-122页 |
| 6.4.4 耐久性调控 | 第122-125页 |
| 6.5 核-壳结构非贵金属电催化剂性能研究 | 第125-136页 |
| 6.5.1 ORR活性 | 第125-130页 |
| 6.5.2 耐久性 | 第130-133页 |
| 6.5.3 抗甲醇氧化性能 | 第133-134页 |
| 6.5.4 燃料电池单池性能 | 第134-136页 |
| 6.6 核-壳结构非贵金属电催化剂ORR机理 | 第136-141页 |
| 6.6.1 碱性电解液中ORR机理 | 第136-137页 |
| 6.6.2 酸性电解液中ORR机理 | 第137-139页 |
| 6.6.3 K-L plot计算电子转移数 | 第139-140页 |
| 6.6.4 ORR反应机理图 | 第140-141页 |
| 6.7 本章小结 | 第141-142页 |
| 7 结论与展望 | 第142-144页 |
| 7.1 主要结论 | 第142-143页 |
| 7.2 创新点 | 第143页 |
| 7.3 后续研究工作展望 | 第143-144页 |
| 参考文献 | 第144-156页 |
| 附录 对电极材料对非贵金属电催化剂耐久性测试的影响 | 第156-175页 |
| 致谢 | 第175-176页 |
| 作者简介 | 第176页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第176-179页 |
