●第1章電催化基礎與應用研究進展
1.1電化學的發展歷史
1.2電催化反應的基本規律和兩類電催化反應及其共同特點
1.3研究電極過程的經典電化學方法、表面分析技術和電化學原位譜學方法
1.3.1經典電化學研究方法
1.3.2非傳統電化學研究方法及其進展
1.4電催化劑的電子結構效應和表面結構效應
1.4.1電子結構效應對電催化反應速度的影響
1.4.2表面結構效應對電催化反應速度的影響
1.5一些實際電催化體繫的分析和討論
1.5.1納米粒子的組成及其對電催化性能的影響
1.5.2催化劑載體對電催化性能的影響
1.5.3納米粒子的表面結構對其電催化性能的影響
1.5.4納米尺度電催化劑活性的比較與關聯
1.6總結與展望
參考文獻
第2章電催化表面結構效應與金屬納米粒子催化劑表面結構控制合成
2.1電催化表面結構效應
2.1.1金屬單晶面及其表面原子排列結構
2.1.2晶面結構效應
2.2金屬納米粒子的表面結構控制合成及其電催化
2.2.1納米粒子形狀與晶面的關繫
2.2.2晶體生長規律
2.2.3低表面能金屬納米粒子的控制合成及其催化性能研究
2.2.4高表面能金屬納米粒子的控制合成及其電催化
2.3總結與展望
參考文獻
第3章電催化中的電子效應與協同效應
3.1金屬表面吸附作用的物理化學基礎
3.1.1金屬的電子能帶結構
3.1.2吸附質與金屬表面的相互作用
3.1.3吸附作用的密度泛函理論計算
3.2催化作用中的電子效應與協同效應
3.2.1吸附作用的電子特征描述
3.2.2金屬表面反應性及其電子效應調控
3.2.3催化作用中的協同效應
3.3研究實例
3.3.1氧還原反應Pt合金催化劑的電子效應
3.3.2甲酸氧化反應Pd合金催化劑的表面反應性調控
3.3.3氫氧化反應Ni催化劑d帶反應性的選擇性抑制
3.3.4利用幾何效應調控Pt催化甲醇氧化的反應選擇性
3.3.5Pt-Ru電催化協同效應的直接觀測
3.3.6Pd-Au合金表面H吸附與CO吸附所需的最小Pd原子聚集體
參考文獻
第4章電催化劑的設計與理論模擬
4.1電極/溶液界面電荷傳遞過程的量子效應
4.1.1電子轉移反應的基本類型
4.1.2電子轉移的基本原理
4.1.3Marcus的電子轉移理論
4.1.4電極/溶液界面電子的隧道效應
4.2電極/溶液界面的量子化學模擬
4.2.1計算方法與模型
4.2.2催化劑的反應活性和電子構型的計算
4.2.3溶劑效應
4.2.4電極電勢的模擬
4.3電極過程動力學模擬及其應用
4.3.1氧氣電催化還原
4.3.2甲醇電催化氧化
4.3.3電催化非線性動力學過程模擬
4.4總結與展望
參考文獻
第5章燃料電池催化劑新材料
5.1質子交換膜燃料電池及催化劑概述
5.2陽極催化劑
5.2.1氫-氧燃料電池陽極催化劑
5.2.2DMFC陽極催化劑
5.2.3DFAFC陽極催化劑
5.2.4DEFC陽極催化劑
5.3陰極催化劑
5.3.1陰極氧電還原機理
5.3.2鉑基催化劑
5.3.3非鉑基金屬催化劑
5.4催化劑制備方法
5.4.1浸漬-液相還原法
5.4.2膠體法
5.4.3微乳液法
5.4.4電化學法
5.4.5氣相還原法
5.4.6氣相沉積法
5.4.7高溫合金化法
5.4.8羰基簇合物法
5.4.9預沉澱法
5.4.10離子液體法
5.4.11噴霧熱解法
5.4.12固相反應法
5.4.13多醇過程法
5.4.14微波法
5.4.15組合法
5.4.16離子交換法
5.4.17輻照法
5.5載體
5.5.1炭黑
5.5.2中孔碳
5.5.3CNTs
5.5.4碳凝膠
5.5.5空心碳
5.5.6碳卷
5.5.7碳纖維
5.5.8碳納米分子篩
5.5.9碳化鎢
5.5.10硬碳
5.5.11碳納米籠
5.5.12金剛石
5.5.13富勒烯
5.5.14石墨烯
參考文獻
第6章氫電極電催化
6.1氫電極反應及其電催化概述
6.2氫的電化學吸附
6.2.1氫的欠電勢吸附
6.2.2氫的過電勢吸附
6.2.3氫吸附的譜學技術研究
6.2.4氫吸附的理論計算研究
6.3氫電極反應機理
6.4氫電極反應動力學
6.4.1氫電極反應交換電流密度的測量
6.4.2交換電流密度的火山關繫圖
6.4.3溫度對氫電極反應動力學的影響
6.5氫電催化的Pt表面結構效應
6.6氫電催化的鉑納米粒徑效應
6.7總結與展望
參考文獻
第7章鉑基催化劑上的氧還原電催化
7.1概述
7.2Pt單質金屬催化劑
7.2.1Pt單晶的晶面取向、陰離子吸附對氧還原性能的影響
7.2.2Pt納米催化劑的粒徑效應
7.3模型電催化劑的氧還原行為
7.4Pt及其合金的氧還原活性趨勢的理論預期
7.5Pt基金屬納米催化劑
……
