低温氢-氧燃料电池非Pt催化剂研究

目录

1 绪 论

1.1 低温氢-氧燃料电池

1.1.1 低温氢-氧燃料电池概述

1.1.2 低温氢-氧燃料电池的优点

1.1.3 低温氢-氧燃料电池商业化面临的挑战

1.2 质子交换膜燃料电池（PEMFC）

1.3 PEMFC阴极ORR催化剂的种类

1.3.1 低Pt催化剂

1.3.2 过渡金属氧（硫）化物催化剂

1.3.3 碳基非金属催化剂

1.3.4 金属-氮-碳（M-N-C）催化剂

1.4 碱性聚合物电解质燃料电池（APEFC）

1.4.1 碱性聚合物电解质燃料电池概述

1.4.2 碱性聚合物电解质阳极氢氧化机理

1.5 APEFC阳极HOR催化剂的种类

1.5.1 Pt基HOR催化剂

1.5.2 非Pt贵金属HOR催化剂

1.5.3 非贵金属HOR催化剂

1.6 本工作的研究内容和意义

2 实验方法

2.1 实验试剂与材料

2.2 实验仪器

2.3 电化学表征方法

2.4 催化剂物理表征方法

2.4.1 傅里叶变换红外光谱（FTIR）测试

2.4.2 比表面积及孔径测试

2.4.3 X射线光电子能谱（XPS）测试

2.4.4 X射线衍射（XRD）分析

3 聚苯胺分子结构与铁氮碳催化剂结构及ORR性能关系研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 不同分子结构聚苯胺衍生的Fe-N-C催化剂的制备

3.2.2 物理表征

3.2.3 电化学表征

3.3 结果与讨论

3.3.1 聚苯胺前驱体分子结构表征

3.3.2 催化剂的形貌表征

3.3.3 催化剂的活性表征

3.3.4 影响催化剂性能的因素分析

3.4 本章小结

4 新型RuFe/NPC氢氧化催化剂的探索

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 RuCl3溶液的配制

4.2.2 RuFe/NPC氢氧化催化剂的制备

4.2.3 电化学性能测试

4.3 结果与讨论

4.3.1 催化剂的形貌表征

4.3.1 催化剂的活性表征

4.3.3 催化剂活性的原因分析

4.4 本章小结

5 结 论

参考文献

附录

A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文题目

B 学位论文数据集

致谢