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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 多孔材料及介孔材料的研究概述1

1.2.1 多孔材料概述1

1.2.2 介孔材料的分类3

1.2.3 介孔材料的形成机理4

1.2.4 介孔材料的合成方法8

1.3 有序介孔碳与过渡族金属复合材料性质11

1.3.1 有序介孔碳材料简介11

1.3.2 有序介孔碳材料合成12

1.3.3 过渡族金属合金修饰有序介孔碳16

1.4 金属纳米颗粒修饰有序介孔碳复合材料的应用22

1.4.1 电化学催化与燃料电池、超级电容器和储氢22

1.4.1.1 燃料电池电极材料23

1.4.1.2 储氢材料25

1.4.1.3 超级电容器电极材料26

1.4.2 电化学生物传感器29

1.4.3 吸附应用30

1.4.4 光催化应用31

1.5 本书主要研究内容31

第2章 实验材料及测试方法33

2.1 实验试剂及设备33

2.1.1 实验试剂33

2.1.2 实验仪器及设备34

2.2 材料结构表征和分析35

2.2.1 X射线衍射（XRD）分析35

2.2.2 扫描电子显微镜（SEM）36

2.2.3 透射电子显微镜（TEM）36

2.2.4 氮吸附分析36

2.2.5 X射线光电子能量谱仪（XPS）38

2.2.6 紫外拉曼光谱（UV-Raman spectroscopy）38

2.3 电化学性能测试39

2.3.1 循环伏安法（CV）39

2.3.2 交流阻抗（EIS）40

2.3.3 DMFC催化剂性能测试40

2.3.4 恒电流充放电40

2.3.5 电极电化学性能测试41

第3章 PtFex修饰有序介孔碳的制备和直接甲醇燃料电池电催化性能研究44

3.1 引言44

3.2 实验材料制备45

3.2.1 有序介孔碳的制备45

3.2.2 PtFex/OMC复合材料的制备46

3.2.3 PtFex/OMC燃料电池电极制备46

3.3 结果与讨论46

3.3.1 结构与物相分析46

3.3.2 吸附特性分析49

3.3.3 XPS分析51

3.3.4 单电池电化学性能分析52

3.3.5 电极极化电化学性能分析55

3.4 本章小结58

第4章 NiFex修饰有序介孔碳的制备和电化学储氢性能研究60

4.1 引言60

4.2 实验材料制备61

4.2.1 NiFex/OMC复合材料制备61

4.2.2 NiFex/OMC储氢电极材料制备62

4.3 结果与讨论62

4.3.1 结构与物相分析62

4.3.2 吸附特性分析64

4.3.3 XPS分析66

4.3.4 Raman光谱分析67

4.3.5 电化学性能分析68

4.3.6 储氢机理分析72

4.4 本章小结73

第5章 NiFex纳米粒子修饰有序介孔碳电化学传感性能研究74

5.1 引言74

5.2 实验材料制备76

5.2.1 NiFex/OMC+Nafion+GCE制备76

5.2.2 GOX+NiFex/OMC+Nafion+GCE制备76

5.3 结果与讨论77

5.3.1 结构与物相分析77

5.3.2 NiFex/OMC+Nafion+GCE检测铁氰化钾77

5.3.3 NiFex/OMC+Nafion+GCE检测H2O280

5.3.4 含酶GOX+NiFex/OMC+Nafion+GCE检测葡萄糖86

5.3.5 NiFe2/OMC电极材料用于H2O2和葡萄糖电化学传感性能比较91

5.4 本章小结92

第6章 Ru-Fe氧化物嵌入有序介孔碳超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究93

6.1 引言93

6.2 实验材料制备95

6.2.1 RuO2-Fe2O3/OMC复合材料制备95

6.2.2 RuO2/OMC和RuO2-Fe2O3/OMC超级电容器电极制备95

6.3 结果与分析95

6.3.1 结构与物相分析95

6.3.2 吸附特性分析98

6.3.3 XPS分析99

6.3.4 电化学性能分析100

6.3.4.1 电极在Na2SO4溶液中电化学性能分析100

6.3.4.2 电极在H2SO4溶液中电化学性能分析104

6.4 本章小结109