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內(nèi)容簡介

　　本書一共六章，主要介紹了電化學(xué)氧還原的機(jī)理、測試方法、常用的催化氧還原材料、催化劑制備技術(shù)及氧還原催化劑的應(yīng)用。在我們的生活和生產(chǎn)中，氧還原是一個(gè)非常重要的過程。在能源領(lǐng)域中的低溫燃料電池、金屬-空氣電池、氧傳感器及過氧化氫的制備等都涉及氧的還原過程。因此，需要從氧還原反應(yīng)的機(jī)理出發(fā)，詳細(xì)討論氧還原反應(yīng)的測量技術(shù)，探討獲得氧還原極化曲線的關(guān)鍵技巧及對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析，從而得到評價(jià)氧還原性能的正確實(shí)驗(yàn)方法及測試過程中需要注意的事項(xiàng)，使實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)得到積極的、實(shí)用性的提高?？蒲谐晒D(zhuǎn)化為生產(chǎn)，可*程度實(shí)現(xiàn)科研的價(jià)值。本書在*后兩章介紹了催化劑的批量生產(chǎn)和在生產(chǎn)中的應(yīng)用，便于從事相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)人員及生產(chǎn)人員參考閱讀。

作者簡介

　　沈培康，廣西大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，男，1953年02月生，廣西石墨烯研究院首席科學(xué)家。中國電化學(xué)委員會(huì)燃料電池分會(huì)主席，中國材料研究學(xué)會(huì)終身會(huì)員，廣西石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主任。主要專長包括燃料電池、超級電容器、和鋰離子電池在內(nèi)的能源材料和裝置，包括納米功能材料、微觀電化學(xué)和石墨烯宏量制備技術(shù)等。先后承擔(dān)國家重大科技項(xiàng)目、國家863項(xiàng)目、國家基金委-廣東省聯(lián)合項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金國際重大和聯(lián)合基金項(xiàng)目及產(chǎn)學(xué)研等五十余項(xiàng)。迄今為止，共培養(yǎng)了29名博士研究生，59名碩士研究生和10名博士后。在能源材料領(lǐng)域核心專業(yè)期刊如Chem. Rev.， J. Am. Chem. Soc.， Adv. Mater.， Energy & Environ.Sci.等發(fā)表論文350余篇，累計(jì)ESI論文25篇，h-因子55。工作被廣泛引用超萬次。2016年獲選全球高校能源科學(xué)與工程學(xué)科影響力的高被引150名學(xué)者之一，愛思唯爾發(fā)布中國高被引學(xué)者（能源領(lǐng)域）排名2014年第二名、2015年第三名和2016年第三名。受世界科技出版集團(tuán)CRC Press和Springer邀請組織編寫能源材料科技前沿著作4部。作為大會(huì)主席主辦了6次國際電化學(xué)能源材料會(huì)議。申請和授權(quán)國家發(fā)明專利七十余件。因在電化學(xué)能源領(lǐng)域做出的突出科學(xué)貢獻(xiàn)，2013年獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（完成人）。

圖書目錄

目錄
章緒論
1.1氧還原反應(yīng)概述
1.2氧還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制
1.2.1質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理
1.2.2質(zhì)子交換膜燃料電池的動(dòng)力學(xué)過程
第二章氧還原反應(yīng)機(jī)理
2.1 氧還原應(yīng)機(jī)理概述
2.2 二電子與四電子還原反應(yīng)機(jī)理
2.2.1 氧還原起始步驟
2.2.2 氧還原反應(yīng)控制因數(shù)
第三章氧還原反應(yīng)測試
3.1氧還原反應(yīng)機(jī)理及測試手段
3.1.1氧還原反應(yīng)機(jī)理
3.1.2氧還原反應(yīng)測試手段
3.2電化學(xué)氧還原反應(yīng)的研究方法
3.2.1 循環(huán)伏安法
3.2.2 旋轉(zhuǎn)(環(huán))盤電極
3.3氧的電化學(xué)還原反應(yīng)測試
3.3.1參比電極
3.3.2工作電極
3.3.3電解質(zhì)濃度對Pt/C催化劑氧還原性能測量的影響
3.3.4.電極成膜技術(shù)
3.4氧還原反應(yīng)測試注意事項(xiàng)
3.5氧的電化學(xué)還原曲線分析
3.5.1氧的電化學(xué)還原曲線概述
3.5.2質(zhì)量活性與比活性
3.6電化學(xué)比表面積測定
3.6.1常用電化學(xué)測定比表面積方法概述
3.6.2氫吸附區(qū)的積分電量
第四章催化氧還原材料
4.1催化劑載體材料
4.1.1碳載體材料
4.1.2非碳載體材料
4.2 Pt基催化劑
4.2.1 Pt原子團(tuán)簇
4.2.2 Pt基合金ORR催化劑
4.2.3 Pt基納米結(jié)構(gòu)ORR催化劑
4.2.4 M@Pt核殼結(jié)構(gòu)ORR電催化劑
4.3 Pt-助催化劑體系
4.3.1過渡金屬氧化物ORR助催化劑
4.3.2過渡金屬碳化物ORR助催化劑
4.3.3石墨烯和摻雜石墨烯ORR助催化劑
4.4非Pt基催化劑
4.4.1Pd基ORR催化劑
4.4.2其他非Pt貴金屬基ORR催化劑
4.4.3其它非貴金屬ORR催化劑
4.5非金屬催化劑
4.5.1摻雜碳納米管
4.5.2硼摻雜碳納米管
4.5.3摻雜石墨烯
4.5.4氮摻雜石墨烯
4.5.5其它雜質(zhì)原子摻雜石墨烯
4.5.6共摻雜石墨烯
4.5.7其他摻雜碳材料
第五章催化劑的制備技術(shù)
5.1實(shí)驗(yàn)室常用制備技術(shù)
5.1.1浸漬法
5.1.2水熱與溶劑熱法
5.1.3溶膠-凝膠法
5.2多元金屬催化劑的制備方法
5.2.1共還原法
5.2.2晶種生長法
5.3物理技術(shù)制備與輔助
5.3.1濺射法
5.3.2超聲化學(xué)法
5.3.3微波法
5.4催化劑的后期處理和活化
5.4.1腐蝕
5.4.2去合金化
5.4.3組分重組
5.4.4表面凈化
5.4.5電化學(xué)活化
5.5催化劑批量制備實(shí)例和探討
5.5.1增加反應(yīng)的容量
5.5.2固相還原法
5.5.3液滴反應(yīng)器連續(xù)合成
5.5.4綠色合成
第六章氧還原催化劑的應(yīng)用
6.1燃料電池應(yīng)用
6.1.1起峰電位
6.1.2半波電位
6.1.3極限電流
6.2金屬-空氣電池
6.2.1金屬-空氣電池概述
6.2.2金屬-空氣電池分類
6.3二次鋰-空氣電池
6.3.1二次鋰-空電池概述
6.3.2二次鋰-空電池氧還原電催化過程
6.3.3二次鋰-空電池氧還原電催化劑分類
6.3.4二次鋰-空電池氧還原電催化劑展望