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氮掺杂及铁—氮掺杂非晶碳薄膜的制备及其氧还原电催化性能研究

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氮掺杂及铁—氮掺杂非晶碳薄膜的制备及其氧还原电催化性能研究
论文目录
 
内容提要第1-5页
中文摘要第5-7页
ABSTRACT第7-14页
第一章 绪论第14-38页
前言第14-15页
  1.1 燃料电池概述第15-22页
    1.1.1 燃料电池的发展简史第15-16页
    1.1.2 燃料电池的优缺点第16-18页
    1.1.3 燃料电池的基本结构和工作原理第18-19页
    1.1.4 燃料电池的分类第19-22页
  1.2 燃料电池阴极催化剂概述第22-32页
    1.2.1 氧还原反应机理第22-23页
    1.2.2 催化剂的性能指标第23-24页
    1.2.3 催化剂的制备方法第24-26页
    1.2.4 催化剂的种类第26-32页
  1.3 氮掺杂碳基催化剂面临的关键问题第32-35页
    1.3.1 氮掺杂碳基催化剂的催化活性位第32-34页
    1.3.2 铁在氮掺杂碳基催化剂中的作用第34-35页
  1.4 本论文的选题依据和研究内容第35-38页
第二章 催化剂的制备与表征第38-46页
  2.1 实验设备第38-39页
    2.1.1 磁控溅射设备第38-39页
    2.1.2 真空退火设备第39页
  2.2 催化剂的物理性质表征第39-41页
    2.2.1 X 射线衍射谱第39-40页
    2.2.2 扫描电子显微镜第40页
    2.2.3 透射电子显微镜第40页
    2.2.4 拉曼光谱第40-41页
    2.2.5 X 射线光电子能谱第41页
    2.2.6 热重分析第41页
  2.3 催化剂的电催化性能表征第41-46页
    2.3.1 循环伏安法第41-42页
    2.3.2 旋转圆盘电极法第42-43页
    2.3.3 单电池性能测试第43页
    2.3.4 稳定性测试第43-44页
    2.3.5 耐甲醇性测试第44-46页
第三章 磁控溅射结合真空退火制备氮掺杂碳薄膜及其催化性能研究第46-68页
  3.1 前言第46-47页
  3.2 实验部分第47-49页
    3.2.1 氮掺杂碳薄膜的制备第47页
    3.2.2 氮掺杂碳薄膜的表征第47-49页
  3.3 结果与讨论第49-66页
    3.3.1 氮掺杂碳薄膜的结构、形貌和成分第49-51页
    3.3.2 衬底偏压对氮掺杂碳薄膜的化学键态和催化活性的影响第51-58页
    3.3.3 退火温度对氮掺杂碳薄膜的化学键态和催化活性的影响第58-63页
    3.3.4 氮掺杂碳薄膜的单电池性能、稳定性和耐甲醇性第63-66页
  3.4 本章小结第66-68页
第四章 磁控溅射一步制备氮掺杂碳薄膜及其催化性能研究第68-84页
  4.1 前言第68-69页
  4.2 实验部分第69页
    4.2.1 氮掺杂碳薄膜的制备第69页
    4.2.2 氮掺杂碳薄膜的表征第69页
  4.3 结果与讨论第69-81页
    4.3.1 氮掺杂碳薄膜的结构和成分第69-70页
    4.3.2 基底温度对氮掺杂碳薄膜的化学键态和催化活性的影响第70-76页
    4.3.3 沉积时间对氮掺杂碳薄膜的负载量和催化活性的影响第76-78页
    4.3.4 氮掺杂碳薄膜的单电池性能、稳定性和耐甲醇性第78-81页
  4.4 本章小结第81-84页
第五章 Fe-N 掺杂碳薄膜的制备及其催化性能研究第84-102页
  5.1 前言第84页
  5.2 实验部分第84-86页
    5.2.1 Fe-N 掺杂碳薄膜的制备第84-86页
    5.2.2 Fe-N 掺杂碳薄膜的表征第86页
  5.3 结果与讨论第86-100页
    5.3.1 Fe 含量对 Fe-N 掺杂碳薄膜的结构、形貌和催化活性的影响第86-90页
    5.3.2 Pure C*、d_(Fe)-C,d_N-C*和 d_(Fe-N)-C 薄膜的催化活性比较第90-94页
    5.3.3 退火温度对 Fe-N 掺杂碳薄膜的化学键态和催化活性的影响第94-97页
    5.3.4 Fe-N 掺杂碳薄膜的单电池性能、稳定性和耐甲醇性第97-100页
  5.4 本章小结第100-102页
第六章 本文总结第102-104页
参考文献第104-124页
作者简介及攻读博士学位期间发表的学术论文第124-126页
致谢第126页

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