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分枝状铂及核—壳结构非贵金属电催化剂的制备与氧还原性能研究

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分枝状铂及核—壳结构非贵金属电催化剂的制备与氧还原性能研究
论文目录
 
摘要第1-6页
ABSTRACT第6-16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

本篇论文共179页,点击这进入下载页面
 
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