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摘要
第一章绪论
1．1引言
1．2燃料电池原理与应用
1．3氧还原反应机理与催化剂研究进展
1．3．1氧还原反应机理
1．3．2氧还原催化剂研究进展
1．4过渡金属、氮共掺杂炭氧还原催化剂
1．4．1活性位点及反应机理
1．4．2研究进展
1．4．3失活机制
1．5锰、氮共掺杂炭氧还原催化剂
1．5．1氧还原活性的理论验证
1．5．2研究进展
1．6本文研究意义与研究内容
1．6．1研究意义
1．6．2研究内容
1．6．3创新点
第二章实验部分
2．1实验仪器及试剂
2．2沸石咪唑酯金属有机骨架(ZIFs)材料的合成
2．2．1锰、锌双金属ZIFs制备
2．2．2吸附锰离子的锰、锌双金属ZIFs的制备
2．3基于ZIFs的过渡金属、氮共掺杂炭催化剂的制备
2．3．1锰、氮共掺杂炭催化剂的制备
2．3．2锰盐吸附辅助锰、氮共掺杂炭的制备
2．3．3氨气活化辅助锰、氮共掺杂炭的制备
2．3．4氮掺杂炭催化剂的制备
2．4物理化学表征
2．4．1扫描电子显微镜
2．4．2透射电子显微镜
2．4．3氮气等温吸脱附测试
2．4．4热重分析
2．4．7X射线光电子能谱
2．4．8电感耦合等离子体光谱
2．4．9同步辐射光谱
2．5氧还原电催化性能测试
2．5．1循环伏安测试(CV)
2．5．2线性极化曲线测试(LSV)
第三章基于锰、锌双金属ZIFs的锰、氮共掺杂炭氧还原催化剂
3．1引言
3．2锰、锌双金属ZIFs的物性表征
3．2．1形貌及晶体结构
3．2．2比表面积及孔结构
3．2．3热稳定性
3．3密度泛函理论计算
3．4锰、氮共掺杂炭催化剂的物性表征
3．4．1锰／锌金属摩尔比对催化剂组成结构影响
3．4．2碳化温度对催化剂组成结构影响
3．5制备条件对氧还原性能的影响
3．5．1锰锌金属盐摩尔比
3．5．2碳化温度
3．6催化剂氧还原催化性能
3．7本章小结
第四章吸附辅助制备原子分散的锰、氮共掺杂炭氧还原催化剂
4．1引言
4．2吸附锰离子的双金属ZIFs的物性表征
4．2．1形貌及晶体结构
4．2．2表面组成及化学状态
4．2．3比表面积及孔结构分析
4．2．4热稳定性
4．3锰、氮共掺杂炭催化剂制备条件优化
4．3．1锰盐添加量
4．3．2碳化温度
4．4催化剂氧还原性能
4．4．1锰盐添加量对氧还原性能的影响
4．4．2碳化温度对氧还原性能的影响
4．5本章小结
第五章氨气活化辅助制备高性能锰、氮共掺杂炭氧还原催化剂
5．1引言
5．2氨气活化条件对催化剂组成结构影响
5．2．1氨气处理温度
5．2．2氨气处理时间
5．3催化剂氧还原催化性能
5．3．1氨气活化温度对氧还原性能的影响
5．3．2氨气处理时间对氧还原性能的影响
5．3．3活性位点
5．4催化剂电化学稳定性
5．5催化剂应用于锌空电池
5．6本章小结
第六章全文总结
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
北京化工大学;
