第1章鉑基和非鉑基氧還原催化劑納米材料001
魏子棟（重慶大學化學化工學院）
1．1　概述\t002
1．2　氧還原催化機理\t003
1．3　鉑基催化劑\t008
1．3．1　晶面調控\t010
1．3．2　構建雙金屬或多金屬體系\t012
1．3．3　表面修飾\t021
1．3．4　載體增強\t025
1．4　非鉑基催化劑\t031
1．4．1　Pd基催化劑\t031
1．4．2　非貴金屬催化劑\t034
1．4．3　非金屬催化劑\t038
1．5　總結與展望\t046
參考文獻\t046

第2章碳基非貴金屬氧還原催化劑納米材料065
楊曉冬，周志有，陳馳，王宇成，孫世剛
（廈門大學能源材料化學協(xié)同創(chuàng)新中心，廈門大學固體表面物理化學國家重點實驗室，廈門大學化學化工學院）
2．1　概述\t066
2．2　碳基非貴金屬氧還原催化劑的發(fā)展歷程\t067
2．3　碳基非貴金屬催化劑的制備技術\t068
2．3．1　高溫熱解法\t068
2．3．2　高溫熱解催化劑的結構設計\t072
2．3．3　非熱解法\t078
2．4　碳基非貴金屬催化劑的活性位結構研究\t080
2．4．1　碳缺陷活性位\t080
2．4．2　氮摻雜碳活性位\t081
2．4．3　Fe/N/C活性位\t083
2．5　碳基非貴金屬催化劑在燃料電池中的應用\t089
2．5．1　在質子交換膜燃料電池中的應用\t090
2．5．2　在陰離子交換膜燃料電池中的應用\t092
2．5．3　在甲醇燃料電池中的應用\t093
2．5．4　碳基非貴金屬催化劑的傳質\t094
2．6　總結與展望\t095
參考文獻\t096

第3章質子交換膜氫氧燃料電池陽極催化劑納米材料103
周小春，楊輝（中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所，中國科學院上海高等研究院）
3．1　概述\t104
3．2　基本原理和表征方法\t105
3．2．1　氫的電氧化原理\t105
3．2．2　陽極納米催化劑的表征方法\t106
3．3　陽極納米催化劑的主要研究進展\t110
3．3．1　自增濕催化劑\t110
3．3．2　超低載量方法\t115
3．3．3　非鉑催化劑\t120
3．4　總結與展望\t124
參考文獻\t124

第4章直接醇類燃料電池陽極電催化納米材料131
廖世軍（華南理工大學化學與化工學院）
4．1　概述\t132
4．2　直接醇類燃料電池陽極反應及其一般機理\t133
4．3　直接甲醇燃料電池陽極催化劑納米材料\t135
4．3．1　PtRu二元合金納米粒子催化劑\t135
4．3．2　PtRu/氧化物催化劑\t138
4．3．3　PtRuX三元催化劑\t139
4．4　直接乙醇燃料電池陽極催化劑納米材料\t141
4．4．1　單組分貴金屬催化劑\t141
4．4．2　雙組分貴金屬催化劑\t142
4．4．3　三組分金屬催化劑\t145
4．4．4　非貴金屬催化劑體系\t146
4．5　其他醇類燃料電池陽極催化劑納米材料\t147
4．6　總結與展望\t149
參考文獻\t150

第5章鋰-空氣電池碳基催化劑納米材料157
張新波（中國科學院長春應用化學研究所）
5．1　概述\t158
5．1．1　鋰-空氣電池發(fā)展背景\t158
5．1．2　鋰-空氣電池的工作原理和分類\t159
5．1．3　鋰-空氣電池的基本組成及關鍵材料\t161
5．2　碳電催化納米材料\t162
5．2．1　分類及電化學性能\t163
5．2．2　在鋰-空氣電池中的反應機理\t169
5．3　碳載金屬/金屬氧化物復合電催化納米材料\t170
5．3．1　制備方法\t171
5．3．2　在鋰-空氣電池中的催化機理及電化學性能\t177
5．3．3　選擇、設計與開發(fā)\t181
5．4　雜原子摻雜碳基電催化納米材料\t183
5．4．1　雜原子摻雜碳基電催化納米材料的制備\t183
5．4．2　催化機理及電化學性能\t184
5．5　總結與展望\t188
參考文獻\t188

第6章鋰-空氣電池正極催化劑納米材料193
何平，周豪慎（南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院）
6．1　概述\t194
6．1．1　研究背景和基本原理\t194
6．1．2　有機體系\t195
6．1．3　組合電解液\t199
6．1．4　全固態(tài)電解質\t202
6．1．5　小結\t203
6．2　碳基納米催化材料\t205
6．2．1　多孔碳\t205
6．2．2　碳納米線/管\t207
6．2．3　石墨烯\t209
6．2．4　三維結構碳基材料\t211
6．2．5　碳基摻雜材料\t213
6．3　貴金屬\t215
6．3．1　金、鉑、鈀\t215
6．3．2　釕與氧化釕\t217
6．3．3　貴金屬基復合材料\t219
6．4　納米結構過渡金屬氧化物\t220
6．4．1　錳氧化物\t221
6．4．2　鈷氧化物\t222
6．4．3　鎳氧化物\t224
6．4．4　復合氧化物\t225
6．5　可溶性催化劑\t226
6．5．1　多環(huán)類氧化還原電對\t227
6．5．2　碘化物\t228
6．5．3　水\t229
6．6　總結與展望\t230
參考文獻\t230

第7章環(huán)境污染物電催化處理納米材料237
周明華（南開大學環(huán)境科學與工程學院）
7．1　概述\t238
7．1．1　環(huán)境電化學的發(fā)展\t238
7．1．2　環(huán)境電催化\t239
7．1．3　環(huán)境電催化納米材料\t240
7．2　陽極氧化\t241
7．2．1　概述\t241
7．2．2　過程影響因素和特征參數\t244
7．2．3　金屬陽極及其環(huán)境應用\t247
7．2．4　金屬氧化物陽極及其環(huán)境應用\t248
7．2．5　碳材料陽極及其環(huán)境應用\t253
7．3　陰極電化學還原\t256
7．3．1　概述\t256
7．3．2　電芬頓\t258
7．4　總結與展望\t268
參考文獻\t269

第8章光電解水電催化納米材料275
申燕，王鳴魁（武漢光電國家研究中心，華中科技大學光學與電子信息學院）
8．1　概述\t276
8．1．1　光電解水的原理\t278
8．1．2　光電化學池\t279
8．1．3　光電解水效率\t280
8．1．4　太陽能-化學能轉換效率\t281
8．2　半導體光電化學\t282
8．2．1　半導體/液體接觸物理\t282
8．2．2　光電解水體系界面能級優(yōu)化\t283
8．2．3　光照條件下半導體/液體界面體動力學\t284
8．3　光陰極析氫過程\t285
8．3．1　光電解水析氫反應機理\t286
8．3．2　光陰極材料\t287
8．4　光陽極材料\t291
8．4．1　過渡金屬氧化物光陽極材料\t291
8．4．2　染料敏化半導體光陽極材料\t296
8．4．3　影響光陽極性能的因素\t301
8．5　電催化劑對光電極的影響\t302
8．5．1　析氫催化劑材料\t303
8．5．2　析氧催化劑材料\t303
8．5．3　催化劑微納結構對光電極效率的影響\t304
8．6　總結與展望\t305
參考文獻\t306

第9章生物燃料電池電催化納米材料317
朱俊杰（南京大學化學化工學院）
9．1　概述\t318
9．1．1　酶生物燃料電池\t319
9．1．2　微生物燃料電池\t320
9．2　酶生物燃料電池電催化納米材料\t322
9．2．1　碳材料\t322
9．2．2　金屬納米粒子\t329
9．2．3　納米結構導電聚合物\t331
9．2．4　復合材料\t332
9．3　微生物燃料電池電催化納米材料\t339
9．3．1　MFC陽極電催化納米材料\t339
9．3．2　MFC陰極電催化納米材料\t345
9．4　總結與展望\t349
參考文獻\t351

第10章微生物制備納米材料的電子傳遞機制及其應用361
趙峰，吳雪娥，姜艷霞（中國科學院城市環(huán)境研究所，廈門大學化學化工學院）
10．1　概述\t362
10．2　胞外電子傳遞\t363
10．2．1　直接胞外電子傳遞\t363
10．2．2　間接胞外電子傳遞\t365
10．3　微生物制備的納米材料\t366
10．3．1　納米材料與電子\t366
10．3．2　納米材料與熒光\t370
10．3．3　納米材料與磁性\t373
10．4　微生物電化學的分析方法\t374
10．4．1　循環(huán)伏安和微分脈沖\t375
10．4．2　計時電流\t376
10．4．3　微生物電化學原位紅外光譜\t377
10．4．4　掃描探針顯微技術\t378
10．5　總結與展望\t379
參考文獻\t380

第11章有機分子合成電催化納米材料385
王歡，陸嘉星（華東師范大學化學與分子工程學院，上海市綠色化學與化工過程綠色化重點實驗室）
11．1　概述\t386
11．2　金屬納米材料\t388
11．2．1　單金屬納米材料在電催化合成中的應用\t388
11．2．2　雙金屬納米材料在電催化合成中的應用\t399
11．3　碳基納米材料\t406
11．3．1　硼摻雜金剛石電極在有機電合成中的應用\t406
11．3．2　功能化碳電極在有機電合成中的應用\t409
11．4　聚合物納米材料\t411
11．4．1　聚合物膜在電催化合成中的應用\t411
11．4．2　負載金屬（金屬氧化物）/聚合物膜在電催化合成中的應用\t414
11．4．3　金屬有機配合物膜在電催化合成中的應用\t415
11．5　其他新型復合納米材料\t417
11．5．1　生物堿@Ag納米材料在不對稱電催化還原中的應用\t417
11．5．2　[Co]@Ag納米材料在不對稱電催化羧化C—X中的應用\t420
11．5．3　負載Ag分子篩納米材料在電催化還原中的應用\t422
11．6　總結與展望\t424
參考文獻\t425

第12章CO2還原電催化納米材料433
賈法龍（華中師范大學化學學院）
12．1　概述\t434
12．2　電催化還原CO2的原理\t436
12．2．1　水溶液體系中CO2電催化還原\t436
12．2．2　非水溶液體系中CO2電催化還原\t439
12．2．3　CO2電催化還原的主要影響因素\t440
12．3　電催化還原CO2研究方法\t441
12．3．1　儀器裝置和產物分析\t441
12．3．2　反應機理研究\t442
12．4　催化CO2電化學還原的納米材料\t444
12．4．1　銅族納米材料\t444
12．4．2　鉑族納米材料\t459
12．4．3　其他過渡金屬納米材料\t463
12．4．4　p區(qū)部分金屬納米材料\t470
12．4．5　金屬氧化物及碳材料\t472
12．5　總結與展望\t477
參考文獻\t478

第13章水電催化納米材料483
胡吉明，伍廉奎（浙江大學化學系）
13．1　概述\t484
13．2　析氫電催化納米材料\t484
13．2．1　析氫反應及其基本反應歷程\t485
13．2．2　貴金屬析氫反應電催化納米材料\t491
13．2．3　其他析氫反應電催化納米材料\t494
13．3　析氧電催化納米材料\t503
13．3．1　析氧反應的基本特征\t504
13．3．2　析氧反應電催化活性理論\t505
13．3．3　析氧反應的電催化機制\t511
13．3．4　鈦基氧化物涂層電極\t514
13．3．5　其他電催化析氧納米材料\t524
13．4　析氯電催化納米材料\t528
13．4．1　析氯反應及其基本特征\t529
13．4．2　Ti基RuO2納米涂層電極\t534
13．4．3　其他析氯反應電催化納米材料\t539
參考文獻\t541

索引\t558