納米材料電催化原理及應(yīng)用

第1章電催化析氫反應(yīng)（1）
1.1概述（1）
1.2電催化析氫反應(yīng)機(jī)理（2）
1.3電催化析氫反應(yīng)評(píng)價(jià)參數(shù)（3）
1.3.1氫吸附自由能（3）
1.3.2過電勢（4）
1.3.3塔菲爾斜率和交換電流密度（4）
1.3.4穩(wěn)定性（5）
1.3.5法拉第效率（5）
1.3.6電化學(xué)活性表面積（5）
1.3.7電化學(xué)阻抗譜（6）
1.3.8轉(zhuǎn)換頻率（6）
1.3.9氫鍵能（6）
1.4電催化析氫催化劑（6）
1.4.1貴金屬催化劑（7）
1.4.2過渡金屬催化劑（14）
1.4.3非金屬納米催化劑（19）
1.5總結(jié)與展望（24）
參考文獻(xiàn)（25）
第2章電催化析氧反應(yīng)（28）
2.1概述（28）
2.2電催化析氧反應(yīng)機(jī)理（29）
2.3電催化析氧反應(yīng)評(píng)價(jià)參數(shù)（30）
2.3.1過電勢（30）
2.3.2塔菲爾斜率（30）
2.3.3交換電流密度（31）
2.3.4轉(zhuǎn)換頻率（31）
2.3.5法拉第效率（31）
2.3.6穩(wěn)定性（32）
2.3.7電化學(xué)活性表面積（32）
2.3.8電化學(xué)阻抗譜（32）
2.4電催化析氧催化劑（33）
2.4.1貴金屬及其化合物催化劑（33）
2.4.2過渡金屬催化劑（44）
2.4.3單原子催化劑（56）
2.4.4碳材料催化劑（60）
2.5電催化析氧反應(yīng)應(yīng)用（64）
2.6總結(jié)與展望（64）
參考文獻(xiàn)（65）
第3章電催化氧還原反應(yīng)（69）
3.1概述（69）
3.2電催化氧還原反應(yīng)機(jī)理（70）
3.3電催化氧還原反應(yīng)評(píng)價(jià)參數(shù)（71）
3.3.1極化曲線（71）
3.3.2起始電位、半波電位和極限電流密度（71）
3.3.3動(dòng)力學(xué)電流密度（72）
3.3.4電化學(xué)活性表面積（72）
3.3.5質(zhì)量活性和比活性（73）
3.3.6塔菲爾斜率（73）
3.3.7電子轉(zhuǎn)移數(shù)（74）
3.3.8過氧化氫形成百分比（74）
3.3.9轉(zhuǎn)換頻率（74）
3.4電催化氧還原催化劑（75）
3.4.1鉑族金屬催化劑（75）
3.4.2非鉑族金屬催化劑（78）
3.4.3單原子催化劑（81）
3.4.4碳材料催化劑（84）
3.5電催化氧還原反應(yīng)應(yīng)用（86）
3.5.1燃料電池（86）
3.5.2金屬-空氣電池（87）
3.6總結(jié)與展望（87）
參考文獻(xiàn)（88）
第4章電催化氮?dú)膺€原反應(yīng)（92）
4.1概述（92）
4.2電催化氮?dú)膺€原反應(yīng)機(jī)理（93）
4.3電催化氮?dú)膺€原反應(yīng)評(píng)價(jià)參數(shù)（96）
4.3.1氨氣產(chǎn)率（96）
4.3.2法拉第效率（96）
4.3.3穩(wěn)定性（97）
4.3.4其他參數(shù)（97）
4.4電催化氮?dú)膺€原催化劑（97）
4.4.1貴金屬催化劑（97）
4.4.2非貴金屬催化劑（105）
4.4.3非金屬催化劑（112）
4.4.4金屬有機(jī)框架化合物催化劑（118）
4.5總結(jié)與展望（120）
參考文獻(xiàn)（122）
第5章電催化二氧化碳還原反應(yīng)（127）
5.1概述（127）
5.2電催化二氧化碳還原反應(yīng)機(jī)理（128）
5.2.1電催化二氧化碳還原為C1產(chǎn)物（129）
5.2.2電催化二氧化碳還原為C2及C2 產(chǎn)物（130）
5.3電催化二氧化碳還原反應(yīng)評(píng)價(jià)參數(shù)（131）
5.3.1起始電位和過電勢（131）
5.3.2電流密度和塔菲爾斜率（131）
5.3.3電化學(xué)阻抗譜（131）
5.3.4穩(wěn)定性（132）
5.3.5氣相色譜和核磁共振波譜（132）
5.4電催化二氧化碳還原催化劑（132）
5.4.1貴金屬催化劑（132）
5.4.2過渡金屬催化劑（136）
5.4.3金屬有機(jī)框架化合物和共價(jià)有機(jī)框架化合物（144）
5.4.4碳材料催化劑（147）
5.5電催化二氧化碳還原反應(yīng)應(yīng)用（149）
5.6總結(jié)與展望（151）
參考文獻(xiàn)（152）
第6章甲醇電催化氧化反應(yīng)（155）
6.1概述（155）
6.2甲醇電催化氧化反應(yīng)機(jī)理（156）
6.2.1酸性條件下反應(yīng)機(jī)理（156）
6.2.2堿性條件下反應(yīng)機(jī)理（157）
6.3甲醇電催化氧化反應(yīng)評(píng)價(jià)參數(shù)（158）
6.3.1電化學(xué)活性表面積（158）
6.3.2質(zhì)量活性和比活性（159）
6.3.3穩(wěn)定性（159）
6.4甲醇電催化氧化反應(yīng)催化劑（160）
6.4.1鉑基納米催化劑（160）
6.4.2鈀基納米催化劑（167）
6.4.3過渡金屬催化劑（170）
6.5甲醇電催化氧化反應(yīng)應(yīng)用（171）
6.6總結(jié)與展望（172）
參考文獻(xiàn)（172）
第7章乙醇電催化氧化反應(yīng)（174）
7.1概述（174）
7.2乙醇電催化氧化反應(yīng)（174）
7.2.1乙醇電催化氧化反應(yīng)機(jī)理（174）
7.2.2乙醇電催化氧化反應(yīng)特征（176）
7.2.3乙醇電催化劑表面結(jié)構(gòu)效應(yīng)（177）
7.3乙醇電催化氧化反應(yīng)評(píng)價(jià)參數(shù)（178）
7.3.1電化學(xué)活性表面積（178）
7.3.2質(zhì)量活性和面積比活性（178）
7.3.3穩(wěn)定性（179）
7.3.4選擇性（179）
7.4乙醇電催化氧化催化劑（180）
7.4.1鉑及其合金納米催化劑（180）
7.4.2鈀及復(fù)合納米催化劑（187）
7.4.3其他金屬納米催化劑（188）
7.5乙醇電催化氧化反應(yīng)應(yīng)用（189）
7.6總結(jié)與展望（190）
參考文獻(xiàn)（191）