第1章 绪 论
1.1 选题背景和研究意义
1.2.1 DMFCs的基本结构
1.2.2 DMFCs的工作原理
1.2.3 DMFCs的发展现状
1.2.4 DMFCs研发面临的技术难题
1.3.1 DMFCs阳极甲醇氧化反应机理
1.3.2 DMFCs阳极催化剂发展概述
1.4 DMFCs阳极催化剂载体材料概述
1.4.1 炭黑
1.4.2 纳米碳材料
1.4.3 石墨烯
1.4.4 三维石墨烯
1.5 杂原子掺杂石墨烯基载体材料的研究进展
1.5.1 氮掺杂石墨烯基载体材料
1.5.2 硼掺杂石墨烯基载体材料
1.5.3 磷掺杂石墨烯基载体材料
1.5.4 硫掺杂石墨烯基载体材料
1.5.5 双原子共掺杂石墨烯基载体材料
1.5.6 杂原子掺杂三维石墨烯基载体材料
1.6 本论文主要研究内容
第2章 实验试剂与表征方法
2.1 实验试剂
2.2 实验设备
2.3 实验材料的制备
2.3.1 氧化石墨烯的制备
2.3.2 还原氧化石墨烯的制备
2.3.3 Pt基催化剂的制备
2.4 实验材料的物理测试与表征
2.4.1 透射电子显微镜测试
2.4.2 扫描电子显微镜测试
2.4.3 能量散射光谱表征
2.4.4 拉曼测试
2.4.5 X射线衍射谱表征
2.4.6 X射线光电子能谱表征
2.4.7 比表面积及孔径测试
2.4.8 电感耦合等离子体发射光谱测试
2.5 工作电极制备与电化学测试方法
2.5.1 电化学工作站
2.5.2 工作电极的制备
2.5.3 电化学测试方法
2.5.4 电化学活性面积计算
2.6 理论计算化学研究方法
第3章 磷掺杂石墨烯负载Pt催化剂的制备与电化学性能研究
3.1 引言
3.2 氧化石墨烯的物理表征
3.3 Pt/PG和Pt/G催化剂的制备工艺
3.3.1 磷掺杂石墨烯(PG)的制备
3.3.2 Pt/PG和Pt/G催化剂的制备
3.4 Pt/PG和Pt/G催化剂的物理表征
3.4.1 PG和GO载体的物理表征
3.4.2 Pt/PG和Pt/G催化剂的物理表征
3.5.1 Pt/PG和Pt/G催化剂的电催化性能分析
3.5.2 P原子掺杂对Pt/PG催化剂电催化性能提升机理分析
3.5.3 P原子掺杂对Pt/PG催化剂抗CO中毒能力提升机理分析
3.6 本章小结
第4章 硫掺杂石墨烯负载Pt催化剂的制备与电化学性能研究
4.1 引言
4.2 Pt/SG催化剂的制备工艺
4.2.1硫掺杂石墨烯(SG)的制备
4.2.2 Pt/SG催化剂的制备
4.3 SG载体和Pt/SG催化剂的物理表征
4.3.1 SG载体形貌和组成分析
4.3.2 Pt/SG催化剂的物理表征
4.4 Pt/SG催化剂的电催化性能研究
4.4.1 Pt/SG催化剂的电催化性能分析
4.4.2 S原子掺杂对Pt/SG催化剂电催化性能提升机理分析
4.4.3 S原子掺杂对Pt/SG催化剂抗CO中毒能力提升机理分析
4.5 本章小结
第5章 磷和硫共掺杂石墨烯负载Pt催化剂的制备与电化学性能研究
5.1 引言
5.2 Pt/SPG催化剂的制备工艺
5.2.1 磷和硫共掺杂石墨烯(SPG)的制备
5.2.2 Pt/SPG催化剂的制备
5.3 SPG载体和Pt/SPG催化剂的物理表征
5.3.1 P和S共掺杂对SPG载体形貌和组成的分析
5.3.2 Pt/SPG催化剂的物理表征
5.4 Pt/SPG催化剂的电催化性能研究
5.4.1 Pt/SPG催化剂的电催化性能分析
5.4.2 理论计算P和S共掺杂对Pt/SPG催化剂电催化性能提升分析
5.5 本章小结
第6章 磷和硫共掺杂三维石墨烯负载Pt催化剂的制备与电化学性能研究
6.1 引言
6.2 Pt/3D-SPG催化剂的制备工艺
6.2.1 磷和硫共掺杂三维石墨烯(3D-SPG)的制备
6.2.2 Pt/3D-SPG催化剂的制备
6.3 Pt/3D-SPG催化剂的物理表征
6.3.1 3D-SPG载体三维多孔网络结构的形貌和组成分析
6.3.2 Pt/3D-SPG催化剂的物理表征
6.4 Pt/3D-SPG催化剂的电催化性能研究
6.4.1 Pt/3D-SPG催化剂的电催化性能分析
6.4.2 三维多孔网络结构对Pt/3D-SPG催化剂电催化性能提升机理分析
6.4.3 三维多孔网络结构对Pt/3D-SPG催化剂抗中毒能力提升机理分析
6.5 本章小结
结论
创新点
展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
声明
致谢
个人简历
