论文目录 | |
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 主要符号表 | 第18-19页 |
| 1 绪论 | 第19-49页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第19-20页 |
| 1.2 电催化氧还原反应及其研究进展 | 第20-34页 |
| 1.2.1 电催化氧还原反应的原理 | 第20-21页 |
| 1.2.2 Pt基氧还原催化剂 | 第21-23页 |
| 1.2.3 无金属碳材料氧还原催化剂 | 第23-30页 |
| 1.2.4 非贵金属/碳复合氧还原催化剂 | 第30-34页 |
| 1.3 沸石-咪唑酯骨架(ZIFs)及其衍生碳材料 | 第34-43页 |
| 1.3.1 沸石-咪唑酯基骨架 | 第34-36页 |
| 1.3.2 ZIFs衍生碳材料及其在ORR领域的应用 | 第36-43页 |
| 1.4 熔融盐法 | 第43-47页 |
| 1.5 本文主要研究思路 | 第47-49页 |
| 2 实验材料及方法 | 第49-57页 |
| 2.1 实验所用试剂及原料 | 第49-50页 |
| 2.2 实验所用仪器设备 | 第50页 |
| 2.3 实验所用表征方法 | 第50-53页 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) | 第50-51页 |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) | 第51页 |
| 2.3.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) | 第51页 |
| 2.3.4 粉末X射线衍射(XRD) | 第51页 |
| 2.3.5 元素分析(EA) | 第51页 |
| 2.3.6 X射线光电子能谱(XPS) | 第51-52页 |
| 2.3.7 热重分析(TGA) | 第52页 |
| 2.3.8 拉曼光谱(Raman Spectra) | 第52页 |
| 2.3.9 电感等离子体耦合原子发射光谱(ICP) | 第52页 |
| 2.3.10 原子力显微镜(AFM) | 第52-53页 |
| 2.4 电极的处理及工作电极的制备 | 第53-54页 |
| 2.4.1 玻璃仪器及电极的预处理 | 第53页 |
| 2.4.2 电极的活化 | 第53页 |
| 2.4.3 工作电极的制备 | 第53-54页 |
| 2.5 电催化性能测试技术 | 第51-57页 |
| 2.5.1 旋转圆盘电极 | 第51-55页 |
| 2.5.2 ORR性能的测试 | 第55-57页 |
| 3 ZIF-8衍生具有分级孔结构的氮掺杂碳纳米片的合成及其ORR催化活性 | 第57-76页 |
| 3.1 引言 | 第57-58页 |
| 3.2 实验部分 | 第58-59页 |
| 3.2.1 ZIF-8纳米晶体的合成 | 第58页 |
| 3.2.2 具有分级孔结构的氮掺杂碳纳米片的合成 | 第58-59页 |
| 3.2.3 氮掺杂多孔碳多面体的合成 | 第59页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第59-75页 |
| 3.3.1 ZIF-8前驱体的组成及形貌 | 第59-60页 |
| 3.3.2 具有分级孔结构的氮掺杂碳纳米片的形貌、结构及组成 | 第60-65页 |
| 3.3.3 具有分级孔结构的氮掺杂碳纳米片催化ORR反应活性 | 第65-69页 |
| 3.3.4 具有分级孔结构的氮掺杂碳纳米片作为超级电容器电极性能 | 第69-75页 |
| 3.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 4 ZIF-67衍生钴、氮共掺杂超薄碳纳米片的合成及其ORR催化活性 | 第76-94页 |
| 4.1 引言 | 第76-77页 |
| 4.2 实验部分 | 第77-78页 |
| 4.2.1 ZIF-67纳米晶体的合成 | 第77页 |
| 4.2.2 钴、氮共掺杂超薄碳纳米片的合成 | 第77-78页 |
| 4.2.3 嵌入钴颗粒的氮掺杂块体多孔碳的合成 | 第78页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第78-93页 |
| 4.3.1 ZIF-67纳米晶前驱体的形貌及组成研究 | 第78-79页 |
| 4.3.2 钴、氮共掺杂超薄碳纳米片的形貌 | 第79-82页 |
| 4.3.3 钴、氮共掺杂超薄碳纳米片中钴物种的存在形式 | 第82-84页 |
| 4.3.4 钴、氮共掺杂超薄碳纳米片在熔融盐中的形成机理 | 第84-88页 |
| 4.3.5 钴、氮共掺杂超薄碳纳米片催化ORR反应活性 | 第88-93页 |
| 4.4 本章小结 | 第93-94页 |
| 5 ZIF-67衍生镶嵌钴颗粒氮掺杂碳中空纳米粒子的设计合成及其电催化性能 | 第94-115页 |
| 5.1 引言 | 第94-95页 |
| 5.2 实验部分 | 第95-96页 |
| 5.2.1 镶嵌钴颗粒氮掺杂碳中空纳米粒子的制备 | 第95-96页 |
| 5.2.2 镶嵌钴颗粒氮掺杂碳中空纳米粒子的电催化性能测试方法 | 第96页 |
| 5.2.3 锌-空气电池组装方法及性能测试 | 第96页 |
| 5.3 结果及讨论 | 第96-104页 |
| 5.3.1 实验设计原理及前驱体的形貌 | 第96-98页 |
| 5.3.2 镶嵌钴颗粒氮掺杂碳中空纳米粒子中空心结构的形成机理探讨 | 第98-99页 |
| 5.3.3 镶嵌钴颗粒氮掺杂碳中空纳米粒子的形貌及组成 | 第99-104页 |
| 5.4 镶嵌钴颗粒氮掺杂碳中空纳米粒子的电催化性能 | 第104-113页 |
| 5.4.1 镶嵌钴颗粒氮掺杂碳中空纳米粒子催化ORR反应活性 | 第104-108页 |
| 5.4.2 形貌对于催化剂催化活性的影响 | 第108-110页 |
| 5.4.3 镶嵌钴颗粒氮掺杂碳中空纳米粒子催化OER反应活性及锌-空气电池性能 | 第110-113页 |
| 5.5 本章小结 | 第113-115页 |
| 6 结论与展望 | 第115-117页 |
| 6.1 结论 | 第115-116页 |
| 6.2 创新点 | 第116页 |
| 6.3 展望 | 第116-117页 |
| 参考文献 | 第117-131页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第131-133页 |
| 致谢 | 第133-134页 |
| 作者简介 | 第134页 |
