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目录
1 绪论
1.1 质子交换膜燃料电池的研究背景与意义
1.2 低铂氧还原催化剂的国内外研究现状
1.2.1 氧还原的理论研究
1.2.2 低铂氧还原催化剂的研究进展
1.2.3 催化剂的稳定性研究
1.3 本文的研究思路与主要研究内容
2 实验内容与方法
2.1 实验试剂以及实验仪器
2.2 材料分析与表征
2.2.1 透射电子显微镜（TEM）
2.2.2 X射线衍射（XRD）
2.2.3 X射线光电子能谱（XPS）
2.2.4 电感耦合等离子体质谱/发射光谱（ICP-MS/ICP-OES）
2.2.5 X射线荧光光谱（XRF）
2.2.6 差示扫描量热法（DSC）
2.2.7 X射线吸收光谱（XAS）
2.3 电化学测试
2.3.1 循环伏安测试（CV）
2.3.2 线性扫描伏安测试（LSV）
2.4 膜电极的制备、组装以及单电池性能测试
2.4.1 膜电极的制备
2.4.2 单电池组装
2.4.3 单电池测试
2.5 密度泛函理论计算（DFT）
3 第三元金属掺杂超细结构有序L10-PtCo纳米晶的制备及其氧还原催化性能研究
3.1 引言
3.2 Pt-Co纳米粒子的制备
3.3 超细L10-PtCo纳米粒子的形貌与结构表征
3.3.1 超细L10-PtCo纳米粒子的形貌表征
3.3.2 超细L10-PtCo纳米粒子的结构表征
3.4 第三元金属掺杂超细L10-PtCo纳米粒子的形貌与结构表征
3.4.1 超细L10-M’-PtCo纳米粒子的形貌表征
3.4.2 超细L10-M’-PtCo纳米粒子的结构表征
3.5 超细纳米粒子的形貌优化探索
3.5.1 还原剂对Pt纳米粒子形貌的影响
3.5.2 溶剂对Pt纳米粒子形貌的影响
3.5.3 油胺/油酸比例对MgO包覆层的影响
3.6 粒径以及结构对PtCo纳米粒子ORR性能的影响
3.7 第三元金属对L10-PtCo纳米粒子ORR性能的影响
3.7.1 催化剂活性的评估
3.7.2 催化剂稳定性的评估
3.7.3 催化剂循环后的表征
3.8 超细L10-W-PtCo/C催化剂的PEMFC性能研究
3.9 催化剂的构效关系与机理研究
3.9.1 催化剂晶体结构参数与ORR活性的关系
3.9.2 EXAFS结果分析
3.9.3 DFT理论计算
3.10 本章小结
4 抗Fenton反应的超细结构有序L10-PtZn纳米晶的制备及其氧还原催化性能研究
4.1 引言
4.2 Pt-Zn纳米粒子的制备
4.3 超细L10-PtZn纳米粒子的形貌与结构表征
4.3.1 超细L10-PtZn纳米粒子的形貌表征
4.3.2 超细L10-PtZn纳米粒子的结构表征
4.4 超细L10-PtZn-C催化剂的ORR性能评估
4.4.1 催化剂活性的评估
4.4.2 催化剂稳定性的评估
4.4.3 催化剂循环后的表征
4.5 超细L10-PtZn/Pt-C催化剂的PEMFC性能研究
4.6 超细L10-PtZn/Pt-C催化剂的抗Fenton反应研究
4.7 催化剂的构效关系与机理研究
4.7.1 催化剂晶体结构参数与应变分析
4.7.2 EXAFS结果分析
4.7.3 DFT理论计算
4.8 本章小结
5基于键能调控制策略制备结构有序L10-PtM（M = Ni、Fe、Cu、Zn）纳米晶及其氧还原催化性能研究
5.1 引言
5.2 Pt-M-M’纳米晶的制备
5.3 DFT计算探究低熔点金属、相变活化能与金属键强的关系
5.3.1 低熔点金属种类、浓度与相变活化能的关系
5.4 L10-Pt50Ni35Sn15纳米粒子的形貌与结构表征
5.4.1 L10-Pt50Ni35Sn15纳米粒子的形貌表征
5.4.2 Pt50Ni35Sn15的相变热效应分析
5.4.3 L10-Pt50Ni35Sn15纳米粒子的结构表征
5.5 键能调控策略的普适性研究
5.6 Pt50Ni35Sn15纳米粒子的相变机理研究
5.6.1 原位XRD测试与分析
5.6.2 XAS测试与EXAFS结果分析
5.6.3 原位变温HAADF-STEM测试与结果分析
5.7 L10-Pt50Ni35Sn15/C催化剂的ORR性能评估
5.7.1 催化剂活性的评估
5.7.2 催化剂稳定性的评估
5.8 L10-Pt50Ni35Sn15/C催化剂的PEMFC性能评估
5.9 本章小结
6 总结与展望
6.1 本文主要内容及结论
6.2 本文的主要创新点
6.3 展望
致谢
参考文献
答辩决议书
附录2 攻读博士学位期间取得的研究成果
附录3 公开发表的学术成果与博士学位论文的关系
附录4 攻读学位期间参加的科研项目
附录5 中英文缩写对照表
附录6 其它数据图表或程序