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非贵金属催化剂电极性能改进
目录
内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.2非贵金属催化剂概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.3电极性能评价指标体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.4国内外研究现状与发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
非贵金属催化剂电极的构成与工作机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.1催化剂活性组分的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.1.1元素组成优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.1.2纳米结构调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.2载体材料的特性影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.2.1多孔材料的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
2.2.2表面改性技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
2.3电极-电解质界面的相互作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
2.3.1膜稳定性提升．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
2.3.2传质路径优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
电极性能提升的技术策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.1活化剂助剂的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
3.2微观结构调控方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
3.2.1分子印记技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
3.2.2原位生长调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
3.3表面形貌工程化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
3.3.1等离激元效应增强．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
3.3.2立体构型创新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55
实验验证与表征分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
4.1样品制备流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
4.2物理化学特性检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
4.2.1X射线衍射分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
4.2.2透射电镜成像技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
4.3电化学性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
4.3.1交流阻抗法验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
4.3.2稳定运行对比实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
工业化应用前景及挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
5.1成本控制与规模化生产．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
5.2环境适应性优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
5.2.1高温抗蚀性测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
5.2.2酸碱介质耐受性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
5.3生命周期评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
总结与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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