| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-49页 |
| ·燃料电池概述 | 第15-19页 |
| ·燃料电池的原理 | 第15-16页 |
| ·燃料电池的特点 | 第16-17页 |
| ·燃料电池的分类 | 第17页 |
| ·燃料电池的应用 | 第17-19页 |
| ·碱性聚合物电解质膜燃料电池(APEFC) | 第19-33页 |
| ·碱性聚合物电解质膜燃料电池(APEFC)的工作原理 | 第20-21页 |
| ·碱性介质中催化剂的研究进展 | 第21-32页 |
| ·碱性介质中阳极催化剂的研究进展 | 第22-31页 |
| ·Raney Ni阳极催化剂的研究进展 | 第22-27页 |
| ·储氢合金阳极催化剂的研究进展 | 第27-30页 |
| ·NiB阳极催化剂的研究进展 | 第30-31页 |
| ·碱性介质中阴极催化剂的研究情况 | 第31-32页 |
| ·非Pt催化剂碱性膜燃料电池的研究进展 | 第32-33页 |
| ·本论文工作的研究背景与研究内容 | 第33-35页 |
| 参考文献 | 第35-49页 |
| 第二章 氢电极小极化区浓差极化校正公式及碱性溶液中Pt电极上氢电极交换电流密度的测量 | 第49-74页 |
| ·前言 | 第49-50页 |
| ·碱性溶液中Pt旋转电极上氢电极反应的极化测量 | 第50-55页 |
| ·测量条件 | 第50-51页 |
| ·Pt电极的处理 | 第51页 |
| ·溶液电阻的测量 | 第51-52页 |
| ·氢电极反应极化曲线测量 | 第52-55页 |
| ·文献中的氢电极反应浓度极化校正公式 | 第55-61页 |
| ·基本理论 | 第55-57页 |
| ·无浓差时单步单电子电化学反应 | 第55-56页 |
| ·有浓差时单步单电子电化学反应 | 第56-57页 |
| ·无浓差的多电子多步骤电极反应 | 第57页 |
| ·氢电极反应的浓差校正:Harrison | 第57-59页 |
| ·氢电极反应的浓差校正:Vogel | 第59-61页 |
| ·氢电极反应的浓差校正:Chen & Kucernak | 第61页 |
| ·氢电极反应浓差校正公式的推导 | 第61-66页 |
| ·氢电极反应的浓差极化 | 第62-63页 |
| ·浓差对i_0的影响 | 第63页 |
| ·浓差极化的校正 | 第63-66页 |
| ·KOH中Pt上氢电极反应的交换电流密度 | 第66-68页 |
| ·i_0的活化能 | 第68-70页 |
| ·γ的直接测量 | 第70页 |
| ·本章小结 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-74页 |
| 第三章 Ni基催化剂的制备和表征 | 第74-96页 |
| ·引言 | 第74页 |
| ·实验部分 | 第74-93页 |
| ·Ni基催化剂的制备 | 第74-79页 |
| ·催化剂的制备方法 | 第74-75页 |
| ·催化剂的后处理 | 第75页 |
| ·Ni表面异种金属覆盖度的估算 | 第75-77页 |
| ·Ni/C前驱体的制备 | 第77页 |
| ·NiTi/C前驱体的制备 | 第77-78页 |
| ·NiV/C前驱体的制备 | 第78页 |
| ·NiCr/C前驱体的制备 | 第78页 |
| ·NiMn/C前驱体的制备 | 第78页 |
| ·NiCu/C前驱体的制备 | 第78页 |
| ·NiAg/C前驱体的制备 | 第78-79页 |
| ·NiAu/C前驱体的制备 | 第79页 |
| ·Ni基催化剂的XRD表征 | 第79-84页 |
| ·Ni/C的XRD表征 | 第80页 |
| ·过渡金属氧化物修饰的催化剂的XRD表征 | 第80-82页 |
| ·金属单质修饰的催化剂的XRD表征 | 第82-84页 |
| ·Ni基催化剂的TEM表征 | 第84-85页 |
| ·Ni基催化剂的XPS表征 | 第85-88页 |
| ·Ni基催化剂的程序升温脱附(TPD)实验 | 第88-93页 |
| ·Ni基催化剂的H-TPD测试 | 第89-91页 |
| ·Ni基催化剂的O-TPD测试 | 第91-93页 |
| ·本章小结 | 第93-95页 |
| 参考文献 | 第95-96页 |
| 第四章 Ni催化剂的氢氧化电催化研究 | 第96-133页 |
| ·引言 | 第96-97页 |
| ·实验部分 | 第97-99页 |
| ·实验装置 | 第97-98页 |
| ·Ni RDE电极的预处理 | 第98页 |
| ·Ni RDE电化学面积测量实验方法 | 第98页 |
| ·Ni基催化剂墨水电极的制备 | 第98页 |
| ·Ni催化剂电化学活性测量 | 第98-99页 |
| ·Ni基催化剂电极活性面积的测量 | 第99页 |
| ·催化剂电化学活性表征 | 第99页 |
| ·结果与讨论 | 第99-128页 |
| ·Ni及掺杂元素在电化学测量过程中可能的变化 | 第99-105页 |
| ·Ni的价态随电极电势和电解液pH值的变化 | 第99-101页 |
| ·掺杂元素在电化学测量过程中可能的变化 | 第101-105页 |
| ·Ni电极表面的电化学还原 | 第105-111页 |
| ·还原时间对Ni电极还原的影响 | 第106-107页 |
| ·还原电势对Ni电极还原的影响 | 第107-109页 |
| ·Ni RDE电化学面积测量的重现性实验 | 第109-111页 |
| ·Ni基催化剂活性面积的测量 | 第111-113页 |
| ·催化剂在KOH溶液中的氢电极反应交换电流密度i_0 | 第113-128页 |
| ·氢电极极化曲线的测量 | 第113页 |
| ·Ni/C催化剂的极化曲线和动力学参数 | 第113-116页 |
| ·NiTi/C催化剂的极化曲线和动力学参数 | 第116-119页 |
| ·NiV/C催化剂的极化曲线和动力学参数 | 第119-120页 |
| ·NiCr/C催化剂的极化曲线和动力学参数 | 第120-121页 |
| ·NiMn/C催化剂的极化曲线和动力学参数 | 第121-122页 |
| ·NiCu/C催化剂的极化曲线和动力学参数 | 第122-125页 |
| ·NiAu/C催化剂的极化曲线和动力学参数 | 第125-127页 |
| ·催化剂活性比较 | 第127-128页 |
| ·本章小结 | 第128-130页 |
| 参考文献 | 第130-133页 |
| 第五章 Ni的表面电子结构剪裁与抗氧化研究 | 第133-148页 |
| ·引言 | 第133-134页 |
| ·计算与实验部分 | 第134-135页 |
| ·DFT计算 | 第134-135页 |
| ·TPD实验 | 第135页 |
| ·电化学测试 | 第135页 |
| ·结果与讨论 | 第135-146页 |
| ·Ni表面电子结构剪裁的理论计算 | 第135-140页 |
| ·H和O在Ni(111)表面吸附行为的差别 | 第136-137页 |
| ·Ni(111)表面电子结构剪裁的思路 | 第137页 |
| ·CrO修饰Ni(111)的表面电子结构变化 | 第137-138页 |
| ·H和O在CrO-Ni(111)表面的吸附的DFT计算 | 第138-140页 |
| ·Cr氧化物修饰的Ni催化剂的TPD实验 | 第140-141页 |
| ·Ni基催化剂的氢气激活实验 | 第141-146页 |
| ·Ni/C催化剂 | 第141-142页 |
| ·过渡金属氧化物修饰的Ni基催化剂 | 第142-144页 |
| ·金属单质修饰的Ni基催化剂 | 第144-146页 |
| ·NiCu/C催化剂 | 第144页 |
| ·NiAg/C和NiAu/C催化剂 | 第144-146页 |
| ·本章小结 | 第146-147页 |
| 参考文献 | 第147-148页 |
| 攻读博士学位期间已发表和待发表的论文 | 第148-149页 |
| 致谢 | 第149页 |
