一、贵金属催化剂的透射电子显微镜制样方法比较（论文文献综述）
林宣伲[1]（2020）在《铁、非金属杂原子共掺杂碳基氧还原催化剂的制备及其电催化性能研究》文中研究说明目前,人类赖以生存的传统化石燃料正在被飞速的消耗,带来了温室效应、酸雨、雾霾等环境问题。全世界在面对能源危机和环境污染这两大难题时达成了普遍的共识,要全力开发绿色清洁能源。燃料电池、金属-空气电池是现今最有发展前景的清洁能源转换设备,其获得商业化应用是缓解当前难题的有效方式之一。目前,贵金属及其氧化物均为使用率最高且最为广泛的电催化剂。但是由于贵金属资源匮乏,成本昂贵且稳定性较差,不适用于大规模的工业化应用。过渡金属掺杂的碳基电催化剂因其具有更好的稳定性和抗甲醇中毒效应[1,2]逐渐成为研究人员的主要研究方向,开发一种新型成本低廉且高效的非贵金属电催化剂并促进可再生能源技术的发展已经成为全世界共同面临的机遇和挑战。本论文的基本目标在于研究探索电催化领域的重点科学问题,通过调控过渡金属的掺杂方式,制备了两种性能优异的过渡金属氧还原催化剂,且为设计和制备结构合理的过渡金属碳基电催化剂提供了新的思路。主要研究内容如下:一、机械化学法制备高性能铁掺杂碳基氧还原催化剂。利用机械球磨法一步合成含Fe的ZIF-8和氯化钠的混合前驱体,经过高温碳化制备了一种富含边缘的三维片状多孔氧还原催化剂（3D-SAFe-NC）。得益于氯化钠对ZIF-8前驱体高温煅烧的限域作用,制备的碳基催化剂导电性、电负性和孔道结构得到了改善。在0.1 M HClO4酸性电解液中,3D-SAFe-NC催化剂具有0.82 V（vs RHE）的半波电位,远超出其他非贵金属催化剂。该催化剂的制备方法简化了催化剂合成过程,同时也为构建高效电催化剂提供了新的解决方案,并有望进行催化剂宏量制备的研究。二、超分子自组装法制备铁掺杂碳基氧还原催化剂。基于对制备过程简便,环境友好的追求,选择了三聚氰胺和二苯基磷酸形成的超分子做为碳材料的前驱体,该超分子包含了丰富的N,P杂原子,经过碳化热解,杂原子掺杂进入碳基底。另外,将铁离子与邻菲罗啉络合,在络合分子的保护下,铁以Fe2P纳米晶体的形式掺杂入形成的碳材料。在0.1 M KOH碱性电解液中,NPC-Fe2催化剂具有0.879 V（vs RHE）的半波电位。该方法简单高效,可用于大规模过渡金属氧还原催化剂的制备,且应用于锌空电池中最大功率密度高达134.2 mW/cm2,高于商业Pt/C催化剂的最大功率密度108.1 mW/cm2。
李楠[2]（2020）在《纳米半导体复合材料的制备及其在光/电催化领域中的应用》文中研究表明随着社会的发展,能源危机和环境污染成为亟待解决的世界性问题。为了确保人类长期可持续的发展,迫切需要开发用于生产绿色能源和修复环境的环境友好和可再生技术。光催化技术是一种“绿色”技术,由可持续的太阳能驱动,可以用于环境修复,还可以生产有价值的化学燃料,具有很大的潜力。除此之外,电催化技术也因其低成本,无污染的优点而备受关注。近年来,半导体复合材料成为在生物、医药、化工、环境、能源等领域最具发展前景与应用潜力之一,其既能保持材料原来的物理、化学特性,又将不同材料所拥有的性质有机地结合在一起。将半导体复合材料与光催化技术以及电催化技术的结合,开发用于各种应用的新型半导体光催化剂和电催化剂的设计和制造成为了解决环境和能源问题的关键途径。因而,本论文主要设计制备了多种高性能、高稳定、面向实际应用的纳米复合材料,并将其用作光/电催化剂,来处理太阳能-氢能和环境污染问题之间的转化问题。具体研究内容如下:（1）采用水热法制备了非贵金属混合相1T/2H MoSe2助催剂,将其与CdS纳米棒进行复合,得到1T/2HMoSe2/CdS（1T/2H-MC）复合材料。结果表明,混合相1T/2HMoSe2本身具有高的结构稳定性,具备宽光谱吸收能力,良好的电导率和丰富的活性位点,并且,1T/2HMoSe2和CdS之间存在有利于电子转移的能带结构。因此,1T/2H-MC复合光催化剂与纯CdS相比具有对可见光更强的吸收能力,更好的稳定性,更多的产氢活性位点以及更优异的电子空穴对的分离效率。最终,优化的1T/2H-MC-10%的可见光光催化产氢速率（93.4 mmol/g/h）远高于纯CdS（10.8 mmol/g/h）,2H-MC-10%（30.4 mmol/g/h）甚至 Pt/CdS（50.4 mmol/g/h）的产氢速率。8个连续循环产氢测试和35小时延长的可见光测试以及反应前后的结构和形貌结果均表明1T/2H-MC-10%光催化剂具有良好的稳定性。本工作从构建一种低成本非贵金属助催剂出发,证明了 1T/2H MoSe2可以作为贵金属Pt的潜在替代品用于高效光催化产氢应用,也为设计其他1T/2H MoSe2基异质结构光催化剂材料提供了的研究基础。（2）通过溶剂热法制备出CdS纳米棒,再利用固相法合成Co2P,进一步通过简单的搅拌复合,最终成功制备出不同Co2P负载量的一系列Co2P/CdS复合光催化剂。由于Co2P的负载,Co2P/CdS具有吸收全太阳光谱（紫外,可见以及红外光区）的能力。并且,通过实验以及理论计算结果分析,得知Co2P和CdS之间形成了 Co-S键,其光催化反应机理根据不同光区而不同。最终,与纯Co2P,CdS,Pt/Co2P和Pt/CdS相比,无贵金属的Co2P/CdS光催化剂显示出更高的HER活性和稳定性,在太阳光,可见光和红外光下的最高产氢速率为262.16,66.98和3.93 mmol/g/h。总之,Co2P/CdS光催化剂由于Z-型传输路径和Co-S键不仅光诱导电荷载体分离/产生的动态过程的得到极大改善,而且还表现出全光谱驱动的光催化产氢性能。本工作基于宽光谱响应、界面传输、Z型异质结等多方面因素考虑,成功开发了一种对紫外,可见和红外光均有析氢活性的光催化析氢材料,为未来设计高效全光谱驱动的光催化材料提供了新的思路。（3）通过低温水热法,将不同长径比的金纳米棒（Au NRs）分别负载到钛酸铋（BTO）的{001}晶面上,构建BTO-Au NRs复合材料。结果表明,Au NRs长径比是3.8时的BTO-Au NRs-2复合材料对于降解罗丹明B和α-萘酚有机污染物的性能,明显优于其他复合材料。Au的引入增强了材料对光的吸收,这种增强效应有利于BTO-Au的光催化性能的提升。同时,通过一系列的表征还证实了在可见光照射下,Au NRs的表面等离子体共振效应激发的热电子能传输方向是克服肖特基势磊注入BTO的导带上。在BTO-Au NRs的光降解过程中,·O2-,·OH和h+均在BTO-Au NRs发挥作用。循环实验证明BTO-Au NRs具有非常好的稳定性,反应前后的晶体结构没有发生明显变化。这项工作为等离子体光催化剂的机理方面提供了深入的见解,并且通过将Au NRs负载在半导体特定的活性晶面上的策略为未来发展高效稳定的可见光驱动光催化剂提供了新的思路。（4）通过酸刻蚀再超声剥离的方法,将块状Ti3AlC2剥离成少层的Ti3C2（MXene）纳米片,再采用一步水热法将1T/2H MoSe2生长到MXene纳米片上,形成双功能1T/2HMoSe2/MXene电催化材料。由于1T/2H相MoSe2具有丰富的活性位点,高稳定性以及MXene的优异导电性,二者协同促进了材料的电催化性能,最终,1T/2H MoSe2/MXene在碱性环境下实现了优异的HER和OER性能,并且可以直接用于电催化全解水的应用中。具体来说,对于HER性能,1T/2HMoSe2/MXene纳米复合材料显示出95 mV的低过电位;对于OER性能,1T/2H MoSe2/MXene纳米复合材料显示出340 mV的较低过电位。最后,当集成在一起时,1T/2H MoSe2/MXene ‖ 1T/2H MoSe2/MXene 对整体电解水的能力是 1.64 V@10 mA cm-2,优于文献中报道的贵金属体系IrO2 ‖Pt/C电催化剂（1.71 V@10 mA cm-2）。同时,通过连续循环HER测试以及12小时全解水稳定性测试,证明了 1T/2HMoSe2/MXene作为电催化剂的出色稳定性。本章中为设计高效低成的非贵金属电催化剂提供了新的思路,并且为MXene材料的应用提供的新的基础。
刘效治[3]（2020）在《能源催化领域第六主族元素化合物的透射电子显微学研究》文中认为电化学储能是未来清洁能源大规模并网的关键支撑技术之一,不仅有助于提升电网的灵活度和整体利用率,而且能促进多种交通工具和电子产品的广泛应用。在电化学储能系统中,锌空电池和制备氢/碳基燃料的反应池具有很高的研究价值和广阔的应用前景,它们通过相应的电催化反应以实现能量的存储与转换,而在这其中,电催化剂扮演了不可或缺的角色。虽然贵金属基催化剂具有良好的电催化反应活性,但是其价格昂贵且耐用性不佳,如果电催化储能技术长期依赖于地球稀缺的贵金属元素,将不利于未来清洁能源的广泛普及。如何开发环境友好、高效、低成本、耐用的非贵金属基催化剂,仍然是如今科学研究中重要的前沿问题。在对研究工作展开详述之前,本文首先介绍了透射电子显微学研究方法的发展历程、基本构造和工作原理。简要阐述了透射电子显微镜的起源、改进与现状,并且从电子束、样品、信号等角度出发,将透射电镜分为五大系统并逐一介绍其构造和原理。在透射电子显微学的应用部分中,除了介绍衍射、成像、能谱三种基本应用模式之外,也探讨了在时间维度上,原位模式作为一种复兴的综合表征手段,为未来透射电子显微学发展带来的新机遇和新挑战。本文的研究对象以第六主族元素化合物为主,涉及氧化物、硫化物和硒化物等,在论文主体部分中根据O、S、Se三种元素的周期顺序,依次开展了关于Fe掺杂Co3O4纳米片,二维层状材料MoS2,以及MoSe2复合NiSe纳米线的研究工作的具体阐述。电化学测试结果表明这些活性材料具有成为高效非贵金属基电催化剂的应用潜力,其中,Fe掺杂Co3O4纳米片在氧气析出/还原反应中具有双功能性;MoSe2复合NiSe纳米线在氢气析出反应中具有协同催化效果;复合有氮碳材料的MoS2在二氧化碳还原反应中具有较高的选择性。它们在分别作为锌空电池、电解制氢反应池和电解制碳基产物反应池的电极活性材料时,均表现出良好的催化活性和稳定性。为了理解材料改性策略背后的设计原理,和探究材料的宏观性能与微观结构之间的“构效关系”,本文以透射电子显微学为主要研究方法,结合其它多种表征手段,研究了这些过渡金属化合物的结构与化学特征,分析了Co3O4纳米片中Fe元素的掺杂影响,从界面结构与电子转移两个角度讨论了NiSe内核对于外层1T相MoSe2的诱导作用,以原子尺度原位观察的方式验证了蜷曲状MoS2在氮-碳复合材料中的生长机理。此外,本文还观察了单层1T’相MoS2中Mo原子的排列情况,单层2H相MoS2中S原子的缺陷状态,以及垂直堆叠的1T’/2H相双层MoS2异质结和水平联结的2H相单层MoS2同质结的结构特征;并且基于在2H相MoS2中观察到的点缺陷演化特征,提出了一种化学助剂诱导的结构自愈反应机制。这些实验结果表明透射电子显微学研究方法,对于观察材料的形貌与复合结构、鉴定结晶性与物相、鉴别元素种类与价态、判断缺陷种类与数量、解析界面结构细节、追踪结构演化行为等方面具有独到的优势。透射电子显微学研究在促进能源与催化领域的高效电催化剂活性材料的发展中起到了重要的推动作用,不仅有助于加深对催化剂中构效关系的理解,也为制定新型的材料改性策略提供了有益的参考。
蔡哲[4]（2018）在《生物质衍生物加氢制备高附加值化学品的研究》文中研究表明化石能源（石油、煤、天然气）一直是燃料和化学品的主要来源,然而随着化石能源的不断衰竭和环境问题的不断恶化,寻找一种可再生的替代性绿色能源成为当代科研人员关注的重要课题。生物质作为一种可持续可再生的资源,可以降解为液态生物油和多种有价值化学品。这些化学品包括葡萄糖、乙醇、有机羧酸、糠醛（FF）、5-羟甲基糠醛（HMF）、2,5-二甲基呋喃、乙酰丙酸（LA）、乙酰丙酸乙酯（EL）、γ-戊内酯（GVL）等。遵循“不与人争粮”的生物质能源发展原则,将农作物秸秆、林业废弃物等富含木质纤维素的废弃物转化为有价值的燃油和化学品,则被认为具有更加深远的意义。乙酰丙酸是木质纤维素降解转化生产的一种重要的平台化合物,是木质纤维素综合利用的重要中间体。乙酰丙酸可以作为化学中间体制备多种更高附加值的化合物,其中最具价值的化合物是γ-戊内酯。另外,木质纤维素的重要组成部分木质素是生物质中唯一拥有芳烃结构的成分,因此在作为原料生产芳香化学品上具有很高的应用潜力。在本次工作中,制备了多种金属负载型催化剂和新型多孔金属有机骨架材料,并于上述生物质衍生物加氢反应中进行考察,同时对不同加氢工艺进行了优化分析。具体来说,本文的主要工作如下:（1）使用廉价的活性炭作为载体制备了镍粒子均匀分散的催化剂材料,重点分析了催化剂制备焙烧环节使用的温度对金属分散和加氢反应活性的影响。另外,使用多种载体,制备了多种负载型钴基催化剂,并将之应用于乙酰丙酸加氢研究,重点考察了载体对乙酰丙酸加氢反应活性和γ-戊内酯深度加氢的影响,同时对加氢反应条件也进行了分析优化。（2）制备了新型的锆/铪基金属有机骨架材料（Zr-/Hf-DUT67）作为催化剂,使用小分子醇替代氢气作为供氢剂,以催化氢转移（CTH）的反应方式将乙酰丙酸乙酯的羰基加氢,从而高效率的制备出γ-戊内酯。这种反应方式,不需要使用高压氢气,因此反应条件更加温和,操作工序更加简单。又因为在乙酰丙酸加氢体系中,CTH工艺仅对羰基加氢有效果,所以避免了产物γ-戊内酯的进一步加氢生成副产物。（3）木质素结构复杂,降解产物众多,本文选取了愈创木酚作为模型化合物进行催化加氢脱氧研究。使用不同还原温度,制备了二氧化钼催化剂和碳化钼催化剂,并对比考察了两种催化剂在愈创木酚加氢脱氧反应中的催化活性。在300℃温度,3 MPa氢气下反应3小时,二氧化钼材料催化愈创木酚高选择性的转化为苯酚和甲酚,而碳化钼催化剂具有更强的加氢活性,能够将苯酚和甲酚进一步加氢,从而使苯和甲苯成为主要产物。另外,通过分析反应物和中间产物加氢脱氧产物成分分布,推导出愈创木酚的加氢脱氧反应路线。
邢立文[5]（2020）在《MOFs衍生碳基材料的可控制备及其催化性能》文中研究表明金属有机骨架材料（MOFs）衍生的多孔碳基材料具有高比表面、高孔隙率、高导电性、高稳定性、抗腐蚀性、结构功能可调等特点,已成为当前异相催化领域中的研究热点之一。本论文系统地研究了多种MOFs衍生多孔碳基材料的可控制备方法及其对不同反应的催化性能;通过对照实验的理性设计、系统的结构表征及理论计算模拟等手段,初步揭示了 MOFs衍生多孔碳基材料中催化活性位点的本质,并探究了系列催化材料的构效关系:（1）通过可控热解锌钴双金属类普鲁士蓝复合物,制备得到金属钴内嵌的多孔氮掺杂碳亚微米球。所得催化剂在对硝基苯酚还原反应中表现出比某些贵金属基催化剂更好的催化活性。通过一系列对照实验和表征结果明确了催化剂中的活性位归属:一类是被含缺陷或裂缝碳层非密实包覆的金属钴,另一类是被致密碳层完全包覆的金属钴。这项工作为理解负载金属的碳基催化剂的活性位的本质提供了重要的补充。（2）利用沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs）的高孔隙率和金属节点的周期性分布等特点,通过可控热解钌（Ru）掺杂的ZIF-8前驱体制备了原子级钌位点内嵌氮掺杂多孔碳并用于电化学析氢反应。所得催化剂表现出优于商业化Pt/C的活性和稳定性。毒化/恢复实验和密度泛函理论计算结果证实金属钌单位点在电催化过程中起到了主导作用。这为开发新型MOFs衍生金属单位点碳基催化剂,揭示活性位的本质和可能的反应机制提供了指导。（3）通过在钴离子溶液中水解ZIF-8并进一步热解所得的中间体,制备得到二维超薄氮掺杂碳纳米片负载金属钴纳米颗粒。与MOFs衍生的体相颗粒对照样品相比,该二维超薄氮掺杂碳纳米片负载金属钴纳米颗粒具有更大的活性物种暴露程度和更为有利的传质效率,在电化学析氢反应中展现出优异的催化性能。这主要归因于其独特的超薄形貌特点和合适的多孔结构。该工作为MOFs衍生碳基催化剂的理性设计及其构效关系研究提供了更好的实验依据。
吴龙[6]（2020）在《生物高分子基纳米纤维复合材料的制备及催化性能》文中认为氢能源是一种比能量高、来源广泛、清洁无污染的新能源,是人类未来最理想的能源之一,氢能源的广泛应用可以有效减轻人类对化石能源的依赖,缓解能源危机,同时由于氢能源的燃烧产物为水,氢能源的使用还可以有效解决由于化石燃料燃烧带来的环境问题。目前氢能源已经有了小规模商业化应用,制备氢气的方法仍以矿物燃料制氢为主。电解水制氢效率高,稳定强,是一种具有广阔应用前景的制氢技术,但是昂贵的贵金属基催化剂极大的限制了电解水技术的发展。本文针对目前电解水催化剂价格昂贵,合成方法复杂等问题,利用廉价易得的木质素磺酸钠、明胶作为碳源,设计出了一维纳米纤维材料,系统了研究了材料结构以及杂元素的掺杂、过渡金属氧化物的复合对材料催化活性的影响,研究的主要内容如下:（1）通过简单的静电纺丝法,制备出了介孔碳纳米纤维。研究结果表明,在以无水乙醇和去离子水比例为1:1的溶剂中,聚氧化乙烯（PEO）和木质素磺酸钠混合溶液很容易就可以在静电场的作用下喷射成丝,形成直径在200 nm-300 nm之间的纳米纤维,在惰性气体气氛下进行高温碳化之后,由于受热过程中溶剂的挥发以及木质素磺酸钠中存在的杂质钙离子在加热后形成氧化钙的扩孔效应,使得材料最后形成了介孔碳纳米纤维。经过测试,该介孔碳纳米纤维有着以下优势:1)材料拥有较大的比表面积(343 m2·g-1),保证了材料在与电解液拥有较大的接触面积;2)材料的石墨化程度较高,纳米纤维的主体主要由双层结构的石墨（2H-Graphite）与无定形碳组成,保证了材料的导电性。因此我们所制备的介孔碳纳米纤维拥有良好催化活性和优异的催化稳定性（1000次循环以后仍旧保存一定的催化活性）,以及简洁的合成方法和极低的合成成本。（2）通过简单的静电纺丝法,制备出了氧化镍复合介孔碳纳米纤维。研究结果显示,明胶和木质素磺酸钠作为静电纺丝的纺丝原料,去离子水和冰醋酸作为静电纺丝的溶剂,可以在静电场的作用下形成尺寸均匀的纳米纤维。通过实验,在纺丝溶液之中加入一定量的六水合硝酸镍,仍旧可以得到直径在300 nm左右的纳米纤维。得到的纳米纤维在惰性气体的气氛下,高温碳化。明胶在加热碳化之后可以提供天然的N、S、P掺杂;硝酸镍在受热之后会发生分解,在温度高于310℃后会分解成氧化镍,氮氧化物;木质素磺酸钠中含有少量钙离子,在受热后会生成氧化钙。由于纳米纤维中溶剂受热挥发,硝酸镍分解产生的氮氧化物,氧化钙具有一定的扩孔效果,退火之后我们就可以得到表面粗糙且多孔的氧化镍复合介孔碳纳米纤维。经过测试,该氧化镍复合介孔碳纳米纤维有着以下优势:1)材料拥有较大的比表面积(250-350 m2·g-1),保证了材料与电解液拥有较大的接触面积;2)材料的石墨化程度较高,纳米纤维的主体主要由双层结构的石墨（2H-Graphite）与无定形碳组成,保证了材料的导电性;3)纳米纤维表面覆盖着纳米尺度的氧化镍晶体,在与电解液接触的过程中可以有效的提供活性位点。而且由于颗粒之间存在空隙,在催化的过程中可以明显减少由于离子迁移带来的形貌破坏问题。因此我们所制备的氧化镍介孔碳纳米纤维拥有优异的催化活性和优异的催化稳定性（1000次循环以后仍旧保存一定的催化活性）,以及简洁的合成方法和较低的材料成本。
李灏一[7]（2019）在《金属硫族化合物纳米晶的相控制合成及电催化性能研究》文中指出过渡金属硫族化合物（TMDs）因其独特可调的电子结构及物理、化学性质,成为能源转换催化剂中热门的研究对象。通过相调控,此类材料的金属性相态有较高的电解水析氢催化本征活性,同时优良的导电性有利于催化过程中的电子传输;其半导体性相态的边缘有较高的CO2还原活性,并且能够抑制竞争反应的发生。然而相比贵金属材料,其性能仍有差距,同时稳定性是实用化进程中的关键科学问题。本论文以Mo S2、Ni Se2为主要研究对象,通过探索溶剂热合成新方法,基于相调控实现了高活性、稳定复合电催化剂的构筑,并通过复杂结构和组分的设计实现了性能的提升,并采用多种表征方法从多组分协同效应、界面性质等方面揭示构效关系,最终达到电催化性能优化的目的,对解决能源危机和环境问题具有重要意义。（1）首次提出一种新型溶剂热合成策略以诱导Mo S2完全相变,即利用水合肼的给电子作用,以Ni-Co氢氧化物为前驱体实现了1T Mo S2与非晶态Ni-Co配合物多孔复合材料的构筑。该复合催化剂展示出优异的全水解性能,同时以非晶态Ni-Co配合物来稳定1T Mo S2的方法为稳定亚稳态TMDs材料提供新的思路。（2）采用上述合成策略,系统化设计并构筑了1T’Mo S2/（Co,Fe,Ni）9S8复合纳米管阵列。多组分间的协同效应提升了材料催化本征活性,1T’Mo S2的金属性增强了材料的导电性,多孔结构和粗糙表面增大了活性位点数量,阵列结构超疏气及超亲水的表面性质促进了催化传质。该复合催化剂展示出超高的全水解效率,原位结构表征展现了复合材料中1T’Mo S2卓越的电催化稳定性。（3）以ZIF-67为反应模板和碳源,在高温还原气氛下合成了氮掺杂碳复合2H Mo S2多级中空纳米笼。大量暴露的2H Mo S2边缘为CO2电还原提供活性中心,同时两组分间的电子转移提升了催化剂的本征催化活性。碳材料增强了催化剂的导电性,中空、多孔结构的构筑增大了活性位点的数量,促进了催化传质。该复合催化剂获得了超高的CO2电催化还原活性,CO的选择性达到92.68%。（4）利用常压体系热注入法以及高压封闭体系溶剂热法在乙二醇体系中两步合成了非晶态Ni Ox纳米颗粒修饰的超细Ni Se2纳米线复合材料。第二组分非晶态Ni Ox不仅为全水解催化提供更多活性位点,而且为本征活性中心Ni Se2提供保护作用,避免其因被氧化而失活。复合催化剂展现了较好的全水解催化活性和超高的稳定性,拓宽了过渡金属二硒化物的应用范围。该工作重点探索了复合催化剂中第二组分的功效,为此类材料在电催化领域的发展带来新的契机。
汪瀛[8]（2018）在《碱性聚合物电解质燃料电池电催化及器件研究》文中指出质子交换膜燃料电池（PEMFC）是目前最为成熟的燃料电池类型,具有功率密度高、稳定性好等优点,但酸性工作环境使其难以摆脱对贵金属催化剂的依赖,必将限制其大规模应用。碱性聚合物电解质燃料电池（APEFC）为解决该问题提供了可能性,受到日益广泛的关注。近年来,碱性聚合物电解质（APE）取得了良好的研究进展,其电导率已与商业化的质子交换膜（Naifon）相当。但在器件性能方面,APEFC与PEMFC仍存在较大差距。酸、碱条件下,两极电化学反应产生和消耗H2O的情况并不相同,水管理问题可能是造成二者性能差异的原因之一。考察两极进气干湿状态、聚合物隔膜厚度、催化层厚度等因素,对APEFC性能的影响,发现存在阳极“水淹”和阴极缺水的问题。增强聚合物隔膜的传水能力,即减薄隔膜厚度或提高隔膜的本征水扩散系数,有助于该问题的缓解,为APE材料设计提供了指导意见。水管理优化后,APEFC性能仍明显不及PEMFC。根据文献报道,这一差距可能来源于二者氢氧化反应（HOR）动力学的差异,而在碱性条件下,PtRu具有优于Pt的HOR催化活性。将阳极催化剂由Pt/C替换为PtRu/C,发现电池最高功率密度超过1.0W cm-2,提升近1倍,为同时期文献报道中的最高水平。针对文献中碱性HOR反应机理的争论,利用CO吸附剥离（CO-Stripping）、循环伏安（CV）等电化学分析手段,结合密度泛函理论（DFT）计算,指出PtRu催化活性提升的来源并非是“双功能”机理,而是电子效应对Pt-Had间相互作用的削弱,为后续碱性HOR催化剂的设计提供了思路。短期内看来,APEFC阳极使用非贵金属催化剂仍存在较大挑战,而阴极则有多种非贵金属催化剂可供选择,其中氮杂碳类材料在旋转圆盘电极（RDE）测试中展现出良好的碱性氧还原反应（ORR）催化活性,但其作为APEFC阴极催化剂时,电池性能与期望相差较远。合成Ag/C和CoO/C作为APEFC阴极催化剂,电池最高功率密度分别为0.50 W cm-2和0.43 W cm-2,并不逊于氮杂碳类材料。在APEFC测试中,二者分别展现出导电性和催化活性的优势,合成Ag/CoO/C作为阴极催化剂,二者优势被成功结合,电池最高功率密度接近0.7 W cm-2,展现了 APEFC阴极使用非贵金属催化剂的潜力。在RDE测试中,复合催化剂亦展现出更好的碱性ORR催化活性。通过CV测试和透射电子显微（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）等表征分析,指出CoO可改变Ag的电子结构,增强其对含氧物种的吸附,促进碱性ORR活性提升。考虑到Ag仍属贵金属之列,而过渡金属氧化物已展现出良好的碱性ORR催化活性,尝试以锰钴尖晶石（MCS）作为APEFC阴极催化剂。对MCS中Mn/Co比例进行优化,其比例为1时,性能最佳。在RDE测试中,MCS的表现明显差于Pt。但在APEFC测试中,低进气湿度和大电流密度条件下,MCS则展现出优于Pt的性能,电池最高功率密度可达1.1 W cm-2,为文献报道中的最高水平。利用同位素动力学实验,说明碱性ORR反应动力学同时受电子转移速率和质子转移速率影响,两种测试条件下H2O的含量及状态不同,从而引起上述反差。对MCS进行晶体结构和表面性质的表征分析,结合DFT计算。指出MCS在催化碱性ORR时,表面Mn位点可吸附解离O2,Co位点的作用则是富集活化H2O,进而加快表面质子转移过程。由此提出MCS催化碱性ORR的“协同双功能”机理。低湿度缺水条件下,该机理有助于碱性ORR高效进行,为后续催化剂设计和APEFC的技术发展提供了重要指导。虽然已获得性能优秀的MCS阴极催化剂,为深入研究金属氧化物的碱性ORR催化机理,合成晶体结构灵活可调的锂锰氧尖晶石（LMO）,发现其具有良好的碱性ORR催化活性,文献中尚无类似报道。制得不同Mn/Li比例的LMO材料,进行结构表征和活性测试,结合DFT计算,建立结构-性质-活性关系,加深了对该类材料催化机理的理解。以性能最佳的LMO材料作为APEFC阴极催化剂,电池最高功率密度可达0.8 W cm-2,为文献报道中的优秀水平。RDE测试中,LMO活性略优于MCS。作为APEFC阴极催化剂时,其性能则与MCS存在明显差距。这一反差为MCS催化碱性ORR的“协同双功能”机理增添了新的实验证据。
杜帆[9]（2019）在《过渡金属/钌和生物质碳复合材料的可控制备及其电催化性能研究》文中研究指明氢能具有来源广泛、能量密度大、无污染、易于储存和运输等优点,被认为是替代传统能源的最佳选择之一,同时也给环境污染问题提供了有效的解决途径。电解水制氢被认为是将可再生资源转换为氢能的最有效的方法。其中以贵金属Pt基催化剂的析氢活性最高,但价格昂贵、储量少、稳定性差使其大规模使用受限。因此,Ru基催化剂作为低廉贵金属被广泛关注,同时开发价格低廉、高效的非贵金属基催化剂也受到了科研工作者的青睐。由于生物质碳来源广泛、绿色且可再生、具有特殊的大分子结构以及可控的化学组成,常被用作金属催化剂良好的导电基底,因此大力开发生物质碳基催化材料在清洁能源领域亦具有重要的实用价值。特别地,电催化材料可同时用于阴极析氢和阳极析氧反应将大大降低生产成本。本文结合价格低廉的贵金属Ru和过渡金属以及生物质碳基材料廉价易得、储量丰富、电子结构可控等优势,利用磷酸化学改性、N,P原位掺杂、硒化等化学手段,制备出具有高产氢和产氧活性以及良好稳定性的生物质碳基电催化材料。本文主要研究结果如下:（1）本研究以壳聚糖作为生物质碳原料,采用化学改性、金属配位螯合和高温碳化等技术制备了一种钴钌掺杂的氮磷化多孔碳析氢电催化剂（CoRu@NPC）,并研究了该系列催化剂在不同pH电解质溶液中的电化学析氢性能。双金属的协同作用、表面可控的多孔结构以及氮磷共掺杂作用促进了该催化剂的电解水析氢反应。研究结果表明,催化剂CoRu@NPC-800在0.5 M H2SO4（pH=0）,0.1 M KOH（pH=13）和1 M PBS磷酸缓冲溶液中（pH=7）均具有可与商业Pt/C媲美的析氢活性及较好的稳定性,电流密度为10 mA cm-2处的过电位分别为66 mV,66 mV和104 mV,且酸性条件下的塔菲尔斜率仅为57 mV dec-1,另外,仅使用0.06 mmol的Ru盐就能达到较好的HER性能。值得注意的是,当碳化温度达到900℃时出现新相Co2P。（2）为了节约成本和进一步增加电化学活性面积,用非贵金属催化材料代替贵金属Pt和Ru基催化剂,采用静电纺丝技术将过渡金属多氧磷酸盐原位嵌入纤维,经低温预氧化和高温碳化后得到纳米碳化钼-氮化钼异质结构嵌入氮磷掺杂柔性碳纤维膜（Mo2C-MoN@NPFCF）,并将其作为自支撑膜电极用于酸性、碱性和中性溶液中的析氢反应以及在碱性溶液中的析氧反应。结果表明,Mo2C-MoN@NPFCF-900在0.5 MH2SO4溶液中具有较低的过电位（η10=27 mV）和良好的稳定性,且在0.1 M KOH和1 M PBS溶液中均具有较好的HER活性。另外,该催化剂也适用于析氧反应,其析氧过电位和塔菲尔斜率（356 mV@10 mA cm-2,54 mV/dec）均优于商业RuO2（360 mV@10mAcm-2,85 mV/dec）。最后,柔性测试表明,添加木质素的纤维膜具有明显的可弯曲折叠柔性特征。（3）为了避免使用粘接剂和导电添加剂,以碳布为导电基底,利用一步水热和硒化制备得到碳布负载的硒化钴镍纳米线（CoNiSe2 NWs/CC）,并作为自支撑工作电极探究它的电化学性能。实验发现,特殊的纳米线结构以及CoSe2和NiSe2之间的协同作用使催化剂CoNiSe2 NWs/CC-600表现出良好的电化学析氢性能,电流密度为10 mA cm-2处的过电位为176 mV且具有较高的稳定性和耐久性,此外,CoNiSe2 NWs/CC-600 的析氧过电位（η20=0.419）优于商业 RuO2（η20=0.449）。
张健[10]（2020）在《直接甲醇燃料电池低铂催化剂的制备及其电化学性能研究》文中认为直接甲醇燃料电池以其工作温度低、能量密度高、燃料易得易储存、无有害废弃物排放等优点,是便携式移动设备和新能源电动汽车的理想电源,未来有望在实际应用中取得重大进展。直接甲醇燃料电池是一种将甲醇中储藏的化学能转化为电能的电化学发电装置,阳极上的甲醇氧化效率在一定程度上决定着整个电池的性能与成本。现阶段最有效的甲醇阳极催化剂仍然是铂,贵金属铂价格高昂,储量稀少。目前所使用的商用铂碳催化剂活性较差,金属铂的利用效率低,在实际工作过程中容易与中间物种结合致使催化剂活性下降,与此同时碳载体材料不耐腐蚀会进一步降低其稳定性,这一系列原因决定了商用铂碳远远无法满足大规模商业化推广的条件,因此迫切需求研究工作者们开发具有铂利用效率高、耐腐蚀、稳定性高的铂基催化剂。在提升铂利用效率的方法中,将铂与其他过渡金属结合形成合金材料是一种被证明行之有效的手段;此外,构造核壳结构的纳米材料是最大化利用铂的一种有效方法。采用有效手段制得低铂高效催化剂对于推动直接甲醇燃料电池商业化具有较强的现实意义。本文基于上述考虑,采用脉冲电沉积的方法设计了一种以氮化钛为核,在氮化钛核上沉积铂壳的核壳结构催化剂,同时通过在氮化钛中掺杂其他过渡金属来提升催化剂的性能,与其他过渡金属相比,掺杂钴的二元氮化物载体沉积上铂后具有更高的催化活性。通过脉冲电沉积的方法降低了铂的用量,此核壳结构也能暴露更多的活性位点,能充分发挥铂的催化效率。Ti0.9Co0.1N@Pt/NCNTS的质量活性为757.31 m A mg Pt-1,约为商用铂碳活性的3.74倍,在稳定性测试中,此核壳催化剂同时也具有更高的稳定性与抗中毒性能。另外,采用简便的溶剂热法获得了具有较高的甲醇氧化活性的铂铜合金纳米线。其中Pt14Cu86 NWs的质量活性为939.17 m A mg Pt-1,约为商用Pt/C催化剂的4.6倍。引入非贵金属铜,不但可以降低铂的用量,同时铜做为甲醇吸附中心可以加速反应的进行。所制得的铂铜合金纳米线催化剂具有优异的甲醇氧化活性与稳定性。我们还将铂与镍通过葡萄糖还原得到了一种刺球结构的铂镍合金。镍基材料具有一定的表面氧化能力,通过引入镍金属不仅可以提升合金催化剂的活性也能提升材料的稳定性能。所制得的铂镍合金Pt3Ni-2/C的质量活性为339.21 m A mg Pt-1,约为商用Pt/C催化剂质量活性的1.6倍。在稳定性测试中,此材料具有远超商用铂碳催化剂的循环稳定性和抗中毒性能。
二、贵金属催化剂的透射电子显微镜制样方法比较（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、贵金属催化剂的透射电子显微镜制样方法比较（论文提纲范文）
（1）铁、非金属杂原子共掺杂碳基氧还原催化剂的制备及其电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属-空气电池 |
| 1.2.1 金属-空气电池的概述及发展历程 |
| 1.2.2 锌-空气电池 |
| 1.2.2.1 锌-空气电池的原理 |
| 1.2.2.2 锌-空气电池的发展展望和挑战 |
| 1.3 燃料电池 |
| 1.3.1 燃料电池的概述及发展历程 |
| 1.3.2 燃料电池的分类和性能 |
| 1.3.2.1 燃料电池分类 |
| 1.3.2.2 燃料电池性能 |
| 1.3.3 燃料电池的发展展望和挑战 |
| 1.4 氧还原电催化 |
| 1.4.1 氧还原(ORR)催化剂概述 |
| 1.4.2 贵金属氧还原催化剂(PMCs) |
| 1.4.3 非贵金属氧还原催化剂(NPMCs) |
| 1.4.3.1 过渡金属碳基氧还原催化剂 |
| 1.4.3.2 无金属碳基氧还原催化剂(CMFCs) |
| 1.5 本论文的选题意义和主要研究内容 |
| 第二章 实验部分与表征 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验表征 |
| 2.2.1 催化剂理化性质表征 |
| 2.2.1.1 扫描电子显微镜(SEM)形貌表征 |
| 2.2.1.2 透射电子显微镜(TEM)及高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)形貌表征 |
| 2.2.1.3 原子力显微镜(AFM)形貌表征 |
| 2.2.1.4 X射线衍射(XRD)表征 |
| 2.2.1.5 拉曼光谱(Raman)表征 |
| 2.2.1.6 比表面积(BET)和孔隙分析表征 |
| 2.2.1.7 X射线光电子能谱(XPS)表征 |
| 2.2.2 催化剂电化学性能表征 |
| 2.2.2.1 工作电极测试的准备工作 |
| 2.2.2.2 循环伏安法(CV)测试 |
| 2.2.2.3 线性扫描伏安法(LSV)测试 |
| 2.2.2.4 旋转环盘电极(RRDE)测试 |
| 2.2.2.5 抗甲醇毒性测试 |
| 2.2.2.6 稳定性测试 |
| 2.2.3 能源器件电化学性能表征 |
| 2.2.3.1 质子交换膜燃料电池的组装与测试 |
| 2.2.3.2 锌-空气电池组装与测试 |
| 第三章 机械化学法制备高性能铁掺杂氧还原催化剂及其在能源器件中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料的制备 |
| 3.2.1 三维片状结构单原子催化剂(3D-SAFe-NC)的制备过程 |
| 3.2.2 其他催化剂的制备过程 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的结构表征与讨论 |
| 3.3.2 材料的电化学性能表征与讨论 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 超分子自组装法制备铁掺杂碳基氧还原催化剂及其应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料的制备 |
| 4.2.1 超分子的制备 |
| 4.2.2 铁掺杂超分子的制备 |
| 4.2.3 氧还原催化剂NPC及NPC-Fe_x的制备 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 材料的结构表征与讨论 |
| 4.3.2 材料的电化学性能表征与讨论 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 结论与展望 |
| 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 |
| 附件 |
（2）纳米半导体复合材料的制备及其在光/电催化领域中的应用（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 光催化技术 |
| 1.2.1 光催化简介 |
| 1.2.2 光催化的基本原理 |
| 1.2.3 光催化反应过程中的基本要素以及改善光催化性能的方法 |
| 1.3 半导体复合光催化材料 |
| 1.3.1 半导体复合光催化材料的类型及作用机制 |
| 1.3.2 硫化镉(CdS)基复合光催化材料及其研究进展 |
| 1.3.3 铋基复合光催化材料及其研究进展 |
| 1.4 电催化技术以及复合电催化材料 |
| 1.4.1 电催化全解水的基本原理 |
| 1.4.2 电催化反应动力学和重要参数 |
| 1.4.3 过渡金属二硫属化合物(TMDs)复合电催化材料 |
| 1.5 论文选题的目的、意义和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 化学试剂、设备以及表征 |
| 2.1 主要化学试剂及设备 |
| 2.2 基本表征 |
| 2.2.1 形貌和微观结构表征 |
| 2.2.2 晶体结构表征 |
| 2.2.3 光谱表征 |
| 2.2.4 比表面积和孔径分布 |
| 第三章 1T/2H MoSe_2/CdS复合材料的制备、表征及其光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料的制备 |
| 3.2.2 材料的表征 |
| 3.2.3 材料的光电化学测试 |
| 3.2.4 光催化性能测试 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 助催化剂的结构和性质 |
| 3.3.2 异质结构光催化剂的结构,形貌和光学性质 |
| 3.3.3 材料的光催化性能及其稳定性 |
| 3.3.4 光催化机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Co_2P/CdS复合材料的制备、表征及其光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料的制备 |
| 4.2.2 材料的表征 |
| 4.2.3 材料的模拟计算 |
| 4.2.4 材料的光电化学测试 |
| 4.2.5 光催化性能测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 材料的结构和光谱表征 |
| 4.3.2 光催化产氢性能 |
| 4.3.3 材料稳定性 |
| 4.3.4 光催化机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Au/Bi_4Ti_3O_(12)复合材料的制备、表征及其光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料的制备 |
| 5.2.2 材料的表征 |
| 5.2.3 光催化性能测试 |
| 5.2.4 光催化活性自由基分析测试 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 材料的形貌与组成表征 |
| 5.3.2 材料的晶型,复合方式及其价态表征 |
| 5.3.3 材料的光谱表征 |
| 5.3.4 材料的光催化性能 |
| 5.3.5 材料稳定性 |
| 5.3.6 反应活性自由基和光催化机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 混合相1T/2H MoSe2/MXene复合材料及其全解水性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 材料的制备 |
| 6.2.2 材料的表征 |
| 6.2.3 电极的制备及其电化学测试 |
| 6.3 结果和讨论 |
| 6.3.1 MXene纳米片的制备和表征 |
| 6.3.2 1T/2H MoSe_2/MXene复合材料的制备和表征 |
| 6.3.3 电化学性能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者与导师简介 |
| 博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（3）能源催化领域第六主族元素化合物的透射电子显微学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 氢气析出反应与氢气氧化反应的简介 |
| 1.1.3 氧气还原反应与氧气析出反应的简介 |
| 1.1.4 二氧化碳还原反应的简介 |
| 1.2 论文的选题依据和意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 透射电子显微学分析方法 |
| 2.1 简要发展历程 |
| 2.2 基本构造与原理 |
| 2.2.1 电子束发射与加速系统 |
| 2.2.2 电子束调控与传递系统 |
| 2.2.3 样品调整与操控系统 |
| 2.2.4 成像与信号收集系统 |
| 2.2.5 其它配件与支撑系统 |
| 2.3 主要应用模式 |
| 2.3.1 衍射模式 |
| 2.3.2 成像模式 |
| 2.3.3 能谱模式 |
| 2.3.4 原位模式 |
| 第3章 Fe掺杂Co_3O_4纳米片的结构与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 结构与化学表征 |
| 3.4 催化性能表征 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 二维层状材料MoS_2的结构与性能研究 |
| 4.1 单层1T'相MoS_2的制备与透射电镜研究 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.1.3 单层1T'相MoS_2的化学与结构表征 |
| 4.1.41 T'相MoS_2的催化性能表征 |
| 4.1.5 垂直堆叠的双层1T'/2H相MoS_2异质结 |
| 4.1.6 小结 |
| 4.2 单层2H相MoS_2中结构愈合机制的透射电镜研究 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 单层MoS_2中点缺陷的结构演化过程 |
| 4.2.4 水平联结的单层2H相MoS_2同质结 |
| 4.2.5 小结 |
| 4.3 2H相MoS_2的生长过程的原位透射电镜研究 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 实验方法 |
| 4.3.3 NCMSH复合物中2H相 MoS_2的原位生长过程 |
| 4.3.4 NCMSH复合物的结构与化学表征 |
| 4.3.5 NCMSH复合物的催化性能表征 |
| 4.3.6 小结 |
| 第5章 MoSe_2复合NiSe纳米线的结构与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 1T相 MoSe_2复合NiSe纳米线的结构与化学表征 |
| 5.4 1T相 MoSe_2复合NiSe纳米线的催化性能表征 |
| 5.5 NiSe纳米线在原子尺度的结构表征 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）生物质衍生物加氢制备高附加值化学品的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物质转化和利用 |
| 1.1.1 生物质简介 |
| 1.1.2 生物质转化的主要途径 |
| 1.1.3 生物基平台化合物 |
| 1.2 乙酰丙酸及乙酰丙酸乙酯催化转化为γ-戊内酯的研究 |
| 1.2.1 乙酰丙酸及乙酰丙酸乙酯的来源及用途 |
| 1.2.2 γ-戊内酯的用途 |
| 1.2.3 乙酰丙酸及其酯制备γ-戊内酯的主要方法 |
| 1.3 锆基金属有机骨架材料(Zr-MOFs) |
| 1.3.1 锆基金属有机骨架材料化学结构及催化应用 |
| 1.3.2 Zr-MOFs在羰基催化氢转移反应(CTH)上的应用 |
| 1.3.3 Zr-MOFs合成方法 |
| 1.4 木质素衍生物加氢脱氧制备酚类化学品 |
| 1.4.1 木质素的结构特征 |
| 1.4.2 木质素降解利用 |
| 1.4.3 愈创木酚加氢脱氧催化剂的研究进展 |
| 1.5 本论文的选题目的及主要内容 |
| 第二章 镍/活性炭催化剂催化乙酰丙酸加氢研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2.2 催化剂制备 |
| 2.2.3 催化剂表征 |
| 2.2.4 乙酰丙酸催化加氢实验 |
| 2.3 焙烧温度对于镍/活性炭催化活性的影响 |
| 2.3.1 不同焙烧温度制备的Ni/C表征分析 |
| 2.3.2 不同焙烧温度制备的Ni/C催化评价 |
| 2.4 工艺条件优化 |
| 2.4.1 催化剂用量的影响 |
| 2.4.2 反应温度的影响 |
| 2.4.3 反应时间的影响 |
| 2.4.4 氢气压力的影响 |
| 2.5 催化剂循环稳定性测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 钴基负载型催化剂催化乙酰丙酸加氢研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和仪器 |
| 3.2.2 钴基催化剂制备 |
| 3.2.3 催化剂表征 |
| 3.2.4 乙酰丙酸催化加氢实验 |
| 3.3 催化剂样品表征结果与分析 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM) |
| 3.3.2 X-射线衍射(XRD) |
| 3.3.3 氮气吸附脱附测试 |
| 3.3.4 氨气程序升温脱附测试(NH_3-TPD) |
| 3.4 催化剂催化加氢性能考察 |
| 3.4.1 非贵金属氧化铝负载型催化剂催化LA加氢 |
| 3.4.2 载体对钴基催化剂的加氢性能影响 |
| 3.4.3 反应条件对于LA加氢反应的影响 |
| 3.4.4 乙酰丙酸乙酯(EL)催化加氢 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 MOFs材料催化乙酰丙酸乙酯氢转移制备GVL |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和仪器 |
| 4.2.2 MOFs材料和二氧化锆制备 |
| 4.2.3 MOFs材料表征 |
| 4.2.4 乙酰丙酸乙酯催化氢转移制备γ-戊内酯实验 |
| 4.3 样品表征结果分析 |
| 4.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 4.3.2 X-射线衍射(XRD) |
| 4.3.3 氮气吸附脱附测试(N_2 adsorption-desorption) |
| 4.3.4 元素分析(Elemental analysis) |
| 4.3.5 热重分析(TG) |
| 4.3.6 气相色谱-质谱联用仪分析 |
| 4.4 催化性能评价 |
| 4.4.1 催化氢转移活性考察 |
| 4.4.2 乙酰丙酸乙酯催化氢转移反应路线 |
| 4.5 DUT67 晶体结构及催化机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 钼基催化剂催化愈创木酚加氢脱氧制备酚类化学品 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂和仪器 |
| 5.2.2 钼基催化剂制备 |
| 5.2.3 催化剂表征 |
| 5.2.4 愈创木酚加氢脱氧实验 |
| 5.3 催化剂样品表征结果与分析 |
| 5.3.1 X-射线衍射分析(XRD) |
| 5.3.2 氢气程序升温还原测试(H_2-TPR) |
| 5.3.3 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
| 5.3.4 透射电子显微镜分析(TEM) |
| 5.3.5 氮气吸附脱附测试 |
| 5.4 催化剂催化性能考察 |
| 5.4.1 催化剂的催化性能考察 |
| 5.4.2 反应条件对于愈创木酚HDO反应的影响 |
| 5.5 愈创木酚HDO反应路线分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本论文主要工作与结论 |
| 6.2 问题和展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）MOFs衍生碳基材料的可控制备及其催化性能（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 MOFs衍生碳基材料概述 |
| 2.1.1 MOFs衍生无掺杂多孔碳材料 |
| 2.1.2 MOFs衍生杂原子掺杂碳材料 |
| 2.1.3 MOFs衍生金属/金属氧化物-碳复合物 |
| 2.2 MOFs衍生碳基材料的催化应用 |
| 2.2.1 热催化 |
| 2.2.2 电催化 |
| 2.2.3 光催化 |
| 2.3 MOFs衍生碳基材料的挑战和展望 |
| 2.4 选题目的和研究内容 |
| 2.4.1 选题目的 |
| 2.4.2 研究内容 |
| 3 实验试剂、测试仪器及表征方法 |
| 3.1 实验试剂 |
| 3.2 测试仪器 |
| 3.3 表征方法 |
| 4 PBAs衍生钴纳米晶位点内嵌的多孔碳及其硝基酚还原性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 锌钴双金属PBAs前驱体的制备 |
| 4.2.2 锌钴双金属PBAs衍生含钴纳米晶位点的多孔碳的制备 |
| 4.2.3 催化还原反应的原位测试和循环测试 |
| 4.2.4 连续流动催化系统的构筑和性能研究 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PBAs衍生含钴纳米晶位点的多孔碳的合成和表征 |
| 4.3.2 PBAs衍生含钴纳米晶位点的多孔碳的催化性能研究 |
| 4.3.3 PBAs衍生含钴纳米晶位点的多孔碳的催化活性位探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 ZIFs衍生原子级钌位点内嵌的多孔碳及其电化学析氢性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 钌掺杂ZIFs前驱体的制备 |
| 5.2.2 ZIFs衍生含原子级钌位点的多孔碳的制备 |
| 5.2.3 同步辐射X射线吸收谱(SR-XAS)的采集和分析 |
| 5.2.4 电活性表面积(ECSA)的测定 |
| 5.2.5 密度泛函理论(DFT)模拟 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 ZIFs衍生含原子级钌位点多孔碳的合成和筛选 |
| 5.3.2 ZIFs衍生含原子级钌位点多孔碳的表征 |
| 5.3.3 ZIFs衍生含原子级钌位点多孔碳的电化学析氢性能研究 |
| 5.3.4 ZIFs衍生含原子级钌位点多孔碳活性位的实验和理论证明 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 ZIFs衍生含钴位点的超薄碳纳米片及其电化学析氢性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 ZIF-8衍生PNCPN的制备 |
| 6.2.2 2-MeIM-LDHs衍生Co@PNCNS的制备 |
| 6.2.3 Co@PNCNP-1和Co@PNCNP-2的制备 |
| 6.2.4 复数电容分析 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 合成策略 |
| 6.3.2 材料表征 |
| 6.3.3 综合性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）生物高分子基纳米纤维复合材料的制备及催化性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 :绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 氢能源的优缺点 |
| 1.3 氢气的制备 |
| 1.4 电解水催化析氢的机理 |
| 1.5 析氢催化剂介绍 |
| 1.6 国内外研究热点 |
| 1.6.1 碳基催化剂 |
| 1.6.2 铁系催化剂 |
| 1.7 木质素 |
| 1.8 静电纺丝 |
| 1.9 本文研究意义以及研究内容 |
| 第二章 :实验方法与仪器 |
| 2.1 实验试剂及实验仪器 |
| 2.1.1实验试剂见表2.1 |
| 2.1.2实验仪器见表2.2 |
| 2.2 测试方法 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 比表面积和孔径分布分析(BET) |
| 2.2.3 热失重分析(TG) |
| 2.2.4 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.6 拉曼光谱(Raman) |
| 2.2.7 电化学测试 |
| 第三章 :木质素基介孔碳纳米纤维的制备以及催化性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验步骤 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 热重分析(TG) |
| 3.3.2 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
| 3.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 3.3.4 X射线能谱分析(EDS) |
| 3.3.5 X射线衍射分析(XRD) |
| 3.3.6 拉曼光谱(Raman) |
| 3.3.7 比表面积和孔径分布分析(BET) |
| 3.3.8 电化学性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 :木质素、明胶基氧化镍复合介孔碳纳米纤维的制备以及催化性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验步骤 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 热重分析(TG) |
| 4.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 4.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 4.3.4 X射线能谱分析(EDS) |
| 4.3.5 X射线衍射分析(XRD) |
| 4.3.6 拉曼光谱(Raman) |
| 4.3.7 比表面积和孔径分布分析(BET) |
| 4.3.8 电化学分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 本文主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 学位论文数据集 |
（7）金属硫族化合物纳米晶的相控制合成及电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及选题意义 |
| 1.1.1 氢能源与制氢技术 |
| 1.1.2 二氧化碳电化学还原技术 |
| 1.2 过渡金属硫族化合物的结构特征、合成方法及其稳定性 |
| 1.2.1 过渡金属硫族化合物的组成及结构特征 |
| 1.2.2 过渡金属硫族化合物的合成方法 |
| 1.2.3 过渡金属硫族化合物的稳定性 |
| 1.3 基于过渡金属硫族化合物材料的电催化性能 |
| 1.3.1 过渡金属硫族化合物的本征电催化性能 |
| 1.3.2 复杂结构及组分的构建 |
| 1.4 选题思路和主要研究内容 |
| 第2章 1T MoS_2 与非晶态Ni-Co配合物复合材料的合成及全水解性能研究 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 复合材料的设计思路 |
| 2.3 1T MoS_2 与非晶态Ni-Co配合物复合材料的合成和表征 |
| 2.3.1 实验试剂 |
| 2.3.2 材料表征方法 |
| 2.3.3 材料合成方法 |
| 2.3.4 结果与讨论 |
| 2.4 MoS_2相变机理探究 |
| 2.5 电解水性能表征 |
| 2.5.1 电解水催化电极的制备及测试方法 |
| 2.5.2 电解水催化性能结果与讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 过渡金属硫化物超疏气纳米管阵列电极的系统化设计与构筑 |
| 3.1 背景引论 |
| 3.2 基于过渡金属硫化物纳米管阵列电极的合成和表征 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 材料表征方法 |
| 3.2.3 材料合成方法 |
| 3.2.4 结果与讨论 |
| 3.3 复合材料的电解液下超疏气性质及润湿性质表征 |
| 3.4 复合纳米阵列电解水催化性能表征 |
| 3.4.1 电解水催化电极样品的制备及测试方法 |
| 3.4.2 电解水催化性能结果与讨论 |
| 3.5 复合纳米管阵列电极的稳定性 |
| 3.5.1 电催化反应后复合纳米管阵列的表征 |
| 3.5.2 原位XAFS对1T’ MoS_2 电催化过程中相稳定性表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 碳复合边缘暴露MoS_2多级中空纳米笼的构筑及CO_2电还原性能研究 |
| 4.1 背景引论 |
| 4.2 氮掺杂碳复合边缘暴露MoS_2多级中空纳米笼的合成和表征 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 材料表征方法 |
| 4.2.3 材料合成方法 |
| 4.2.4 结果与讨论 |
| 4.3 复合材料CO_2电化学还原性能研究 |
| 4.3.1 CO_2电化学还原电极样品的制备及测试方法 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.4 密度泛函理论计算CO_2还原机理 |
| 4.4.1 计算方法 |
| 4.4.2 结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 非晶态NiO_x修饰的NiSe_2 超细纳米线的合成及全水解性能研究 |
| 5.1 背景引论 |
| 5.2 非晶态NiO_x纳米颗粒修饰的NiSe_2 超细纳米线的合成与表征 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 材料表征方法 |
| 5.2.3 材料合成方法 |
| 5.2.4 结果与讨论 |
| 5.3 复合材料电解水催化性能表征 |
| 5.3.1 电解水催化电极样品的制备及测试方法 |
| 5.3.2 结果与讨论 |
| 5.4 复合材料中第二组分的催化功效 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）碱性聚合物电解质燃料电池电催化及器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池概述 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池(PEMFC)简介 |
| 1.4 碱性聚合物电解质燃料电池(APEFC)简介 |
| 1.5 碱性聚合物电解质(APE) |
| 1.6 碱性氢氧化反应(HOR) |
| 1.6.1 机理研究 |
| 1.6.2 贵金属催化剂 |
| 1.6.3 非贵金属催化剂 |
| 1.7 碱性氧还原反应(ORR) |
| 1.7.1 氮杂碳类催化剂 |
| 1.7.2 过渡金属氧化物催化剂 |
| 1.8 APEFC器件研究 |
| 1.8.1 离子传输机理 |
| 1.8.2 APEFC水管理问题 |
| 1.8.3 APEFC“碳酸化”问题 |
| 1.8.4 阳极非H_2燃料 |
| 1.9 本论文研究思路与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验材料及仪器 |
| 2.2 材料表征技术 |
| 2.2.1 多晶X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)分析 |
| 2.2.2 热重分析(Thermogravimetric Analysis, TGA) |
| 2.2.3 X射线光电子能谱(X-ray Photonelectron Spectrometer, XPS)分析 |
| 2.2.4 电感耦合等离子体发射光谱(Inductively Coupled Plasma Optical EmissionSpectrometer, ICP-OES)分析 |
| 2.2.5 接触角测试 |
| 2.2.6 Zeta电势测试 |
| 2.2.7 粉末电子电导率测试 |
| 2.2.8 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)分析 |
| 2.2.9 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)分析 |
| 2.2.10 X射线吸收精细结构谱(X-ray Absorption Fine Structure,XAFS)测试 |
| 2.3 电化学测试方法 |
| 2.3.1 电化学测试准备过程 |
| 2.3.2 循环伏安法(Cyclic Voltammetry,CV)测试 |
| 2.3.3 旋转圆盘电极(Rotating Disk Electrode,RDE)测试 |
| 2.3.4 旋转环盘电极(Rotating Ring-Disk Electrode,RRDE)测试 |
| 2.3.5 动力学同位素效应(Kinetic Isotope Effect,KIE)实验 |
| 2.3.6 在线衰减全反射傅里叶变化红外(In-situ Attenuated Total Reflection FourierTransform Infrared Spectroscopy, ATR-FTIR)测试 |
| 2.4 碱性聚合物电解质燃料电池(APEFC)测试过程 |
| 2.5 密度泛函理论(Density Funcational Theory,DFT)计算 |
| 2.6 分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟 |
| 贡献说明 |
| 参考文献 |
| 第三章 碱性聚合物电解质燃料电池之水管理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 APEFC单电池结构 |
| 3.3 APEFC测试重现性的影响因素 |
| 3.4 APEFC水管理研究 |
| 3.4.1 PEMFC与APEFC反应式的差异 |
| 3.4.2 进气干湿状态对APEFC性能的影响 |
| 3.4.3 隔膜厚度对APEFC性能的影响 |
| 3.4.4 催化层厚度对APEFC性能的影响 |
| 3.5 聚合物水扩散系数的测量 |
| 3.6 APEFC新运行方式的尝试 |
| 3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 碱性氢氧化反应之铂钌催化剂研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 碱性HOR催化机理的争论 |
| 4.2.1 “双功能”机理 |
| 4.2.2 “氢结合能”机理 |
| 4.3 APEFC性能的提高 |
| 4.4 PtRu活性提升的机理分析 |
| 4.4.1 CO吸附剥离(CO-Stripping)实验 |
| 4.4.2 CV分析及理论计算 |
| 4.5 碱性HOR交换电流密度的获取 |
| 4.5.1 碱性HOR的动力学测试 |
| 4.5.2 电化学活性面积的测量 |
| 4.6 电化学活性以外的因素 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 碱性氧还原反应之银-氧化亚钴复合催化剂研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 氮杂碳类催化剂问题的分析 |
| 5.2.1 RDE与APEFC测试中的反差 |
| 5.2.2 催化剂/电解质界面分析 |
| 5.3 Ag/C及CoO/C催化碱性ORR研究 |
| 5.3.1 Ag/C及CoO/C的合成 |
| 5.3.2 Ag/C及CoO/C的优劣势分析 |
| 5.4 Ag/CoO/C复合催化剂的合成 |
| 5.4.1 一步煅烧法合成Ag-CoO/C |
| 5.4.2 分步反应合成Ag/CoO/C |
| 5.5 Ag/CoO/C催化碱性ORR研究 |
| 5.5.1 电化学测试 |
| 5.5.2 TEM及XPS表征分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 碱性氧还原反应之锰钴尖晶石催化剂研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 锰钴尖晶石(MCS)组成的优化 |
| 6.2.1 材料合成及表征 |
| 6.2.2 RDE及APEFC测试 |
| 6.3 MCS与Pt电催化性能的对比 |
| 6.3.1 RDE测试 |
| 6.3.2 APEFC测试 |
| 6.3.3 动力学同位素效应(KIE)分析 |
| 6.3.4 不同水活度下的RDE测试 |
| 6.4 MCS晶体结构的表征 |
| 6.4.1 XRD测试 |
| 6.4.2 XAFS测试 |
| 6.4.3 透射电子显微分析 |
| 6.5 MCS表面位点的性质分析 |
| 6.5.1 MCS表面的元素分布调控 |
| 6.5.2 表面分析之电化学测试 |
| 6.5.3 表面分析之XPS测试 |
| 6.5.4 表面分析之Zeta电势测试 |
| 6.5.5 表面分析之理论计算 |
| 6.6 MCS催化碱性ORR之“协同双功能”机理 |
| 6.7 MCS与Pt催化碱性ORR的本质差别 |
| 6.7.1 在线衰减全反射红外测试 |
| 6.7.2 分子动力学模拟 |
| 6.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 附录A |
| A.1 DFT计算结果 |
| A.2 MCS与Pt对比之APEFC“碳酸化”问题 |
| A.3 MCS与Pt对比之稳定性 |
| A.4 MCS与Pt对比之催化剂/电解质界面 |
| A.5 尖晶石的结构-活性调控 |
| 参考文献 |
| 第七章 碱性氧还原反应之锂锰尖晶石催化剂研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料合成及结构表征 |
| 7.2.1 材料合成 |
| 7.2.2 XRD测试 |
| 7.2.3 透射电子显微分析 |
| 7.2.4 XPS测试 |
| 7.3 电化学性能测试 |
| 7.4 结构-性质-活性关系 |
| 7.5 LMO与MCS之对比 |
| 7.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 论文总结 |
| 8.2 关键材料之展望 |
| 8.3 科学问题之展望 |
| 8.4 研究方法之展望 |
| 8.5 工艺技术之展望 |
| 8.6 应用前景之展望 |
| 攻读博士学位期间已发表和待发表的论文 |
| 第一作者和共同第一作者论文 |
| 非第一作者论文 |
| 会议论文 |
| 致谢 |
（9）过渡金属/钌和生物质碳复合材料的可控制备及其电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氢气制备的方法 |
| 1.3 电解水的概述 |
| 1.4 电解水催化材料的研究进展 |
| 1.4.1 贵金属基催化剂 |
| 1.4.2 过渡金属基双功能催化剂 |
| 1.4.3 生物质碳基过渡金属催化剂 |
| 1.5 选题的意义和研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 钴钌掺杂氮磷化多孔碳(CoRu@NPC)的制备及其全pH产氢性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 磷酸化壳聚糖(P-CS)的制备 |
| 2.2.3 钴钌掺杂氮磷化多孔碳析氢催化剂(CoRu@NPC)的制备 |
| 2.2.4 催化剂的表征 |
| 2.2.5 电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 CoRu@NPC的形貌与结构表征 |
| 2.3.2 CoRu@NPC电催化剂的HER性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 碳化钼-氮化钼异质结构嵌入氮磷掺杂的柔性碳纤维膜(Mo_2C-MoN@NPFCF)的制备及其HER和OER性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 纳米碳化钼-氮化钼异质结构嵌入氮磷掺杂的柔性碳纤维膜(Mo_2C-MoN@NPFCF)的制备 |
| 3.2.3 催化剂的表征 |
| 3.2.4 电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Mo_2C-MoN@NPFCF形貌和结构表征 |
| 3.3.2 Mo_2C-MoN@NPFCF的电化学析氢性能研究 |
| 3.3.3 Mo_2C-MoN@NPFCF的电化学析氧性能研究 |
| 3.3.4 膜柔性测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碳布负载硒化钴镍纳米线(CoNiSe_2 NWs/CC)的制备及其HER和OER性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 碳布负载硒化钴镍纳米线(CoNiSe_2 NWs/CC)电催化剂的制备 |
| 4.2.3 催化剂的表征 |
| 4.2.4 电化学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 CoNiSe_2 NWs/CC的形貌与结构表征 |
| 4.3.2 CoNiSe_2 NWs/CC的电化学HER性能研究 |
| 4.3.3 CoNiSe_2 NWs/CC的电化学OER性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）直接甲醇燃料电池低铂催化剂的制备及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 燃料电池概述 |
| 1.1.1 燃料电池的历史及现状 |
| 1.1.2 燃料电池的种类 |
| 1.2 直接甲醇燃料电池 |
| 1.2.1 氧化机理 |
| 1.2.2 存在的问题与挑战 |
| 1.3 直接甲醇燃料电池阳极催化剂 |
| 1.3.1 低铂合金催化剂 |
| 1.3.2 低铂核壳催化剂 |
| 1.3.3 催化剂载体 |
| 1.4 本课题的选题内容及研究意义 |
| 第二章 Ti MN@Pt/NCNTS核壳催化剂的制备及其甲醇电催化性能测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要实验试剂 |
| 2.2.2 主要仪器设备 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 2.3.1 X-射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.3 扫描透射电子显微镜(STEM) |
| 2.3.4 电感耦合等离子质谱(ICP-MS) |
| 2.4 催化剂的电化学测试 |
| 2.4.1 催化剂活性测试 |
| 2.4.2 催化剂稳定性测试 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 催化剂样品的表征 |
| 2.5.2 催化剂样品的电化学性能测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 PtCu合金催化剂的制备及其甲醇电催化性能测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要实验试剂 |
| 3.2.2 主要仪器设备 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.3 催化剂的表征 |
| 3.4 催化剂的电化学测试 |
| 3.4.1 催化剂活性测试 |
| 3.4.2 催化剂稳定性测试 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 催化剂样品的表征 |
| 3.5.2 催化剂样品的电化学性能测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 PtNi合金催化剂的制备及其甲醇电催化性能测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要实验试剂 |
| 4.2.2 主要仪器设备 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 催化剂的表征 |
| 4.4 催化剂的电化学测试 |
| 4.4.1 催化剂活性测试 |
| 4.4.2 催化剂稳定性测试 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 催化剂样品的表征 |
| 4.5.2 催化剂样品的电化学性能测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
四、贵金属催化剂的透射电子显微镜制样方法比较（论文参考文献）
- [1]铁、非金属杂原子共掺杂碳基氧还原催化剂的制备及其电催化性能研究[D]. 林宣伲. 北京化工大学, 2020(02)
- [2]纳米半导体复合材料的制备及其在光/电催化领域中的应用[D]. 李楠. 北京化工大学, 2020(01)
- [3]能源催化领域第六主族元素化合物的透射电子显微学研究[D]. 刘效治. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2020(01)
- [4]生物质衍生物加氢制备高附加值化学品的研究[D]. 蔡哲. 天津大学, 2018(06)
- [5]MOFs衍生碳基材料的可控制备及其催化性能[D]. 邢立文. 北京科技大学, 2020(01)
- [6]生物高分子基纳米纤维复合材料的制备及催化性能[D]. 吴龙. 浙江工业大学, 2020(02)
- [7]金属硫族化合物纳米晶的相控制合成及电催化性能研究[D]. 李灏一. 清华大学, 2019(02)
- [8]碱性聚合物电解质燃料电池电催化及器件研究[D]. 汪瀛. 武汉大学, 2018(06)
- [9]过渡金属/钌和生物质碳复合材料的可控制备及其电催化性能研究[D]. 杜帆. 华南理工大学, 2019(01)
- [10]直接甲醇燃料电池低铂催化剂的制备及其电化学性能研究[D]. 张健. 广东工业大学, 2020(02)