多孔材料MOFs的储氢性能模拟计算研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着温室气体排放影响环境气候，对替代燃料的需求变得非常明显。氢是一种安全、可再生、取之不尽、用之不竭的零排放燃料，但是，寻找高效和安全的储氢材料仍然是实现基于燃料电池的氢经济的最大挑战之一。氨硼烷(NH3BH3，AB)因其高的氢含量(19.6 wt%)、高溶解度和室温下的稳定性以及无毒的特点而被认为是一种潜在的储氢材料。近年来，钴纳米粒子作为AB水解制氢的催化剂，由于其高活性和低成本而受到越来越多的关注。尽管在反应过程中，在AB水溶液的还原气氛下，Co纳米粒子不容易被氧化，但是由于它们容易在水和空气中长时间间隔循环使用而氧化失活，因此在实际应用中仍有很大障碍。

2. 课题关键问题和重难点

在理想情况下，循环使用纳米催化剂时，它们的活性很好地保持与新鲜催化剂一样高。因此，更新纳米催化剂可能是在循环应用中恢复催化剂高活性的有前途的解决方案。在此，通过利用空气中Co NPs的易氧化特性，我们设计了一种简单而有效的方法来克服Co NPs的上述障碍。这一概念是基于二氧化碳纳米粒子和二氧化碳阳离子之间的简单、自由和逆向转换。也就是说，将Co⁰完全氧化成Co² ，以便长时间无氧储存，并将Co² 还原成新鲜的高活性Co⁰，以便循环使用。在整个实验中，NaBH4用作还原剂。据我们所知，目前的金属离子转化是一种成功防止纳米催化剂失活的新方法。

3. 国内外研究现状（文献综述）

在理想情况下，循环使用纳米催化剂时，它们的活性很好地保持与新鲜催化剂一样高。因此，更新纳米催化剂可能是在循环应用中恢复催化剂高活性的有前途的解决方案。在此，通过利用空气中Co NPs的易氧化特性，我们设计了一种简单而有效的方法来克服Co NPs的上述障碍。这一概念是基于二氧化碳纳米粒子和二氧化碳阳离子之间的简单、自由和逆向转换。也就是说，将Co⁰完全氧化成Co² ，以便长时间无氧储存，并将Co² 还原成新鲜的高活性Co⁰，以便循环使用。在整个实验中，NaBH4用作还原剂。据我们所知，目前的金属离子转化是一种成功防止纳米催化剂失活的新方法。

4. 研究方案

在理想情况下，循环使用纳米催化剂时，它们的活性很好地保持与新鲜催化剂一样高。因此，更新纳米催化剂可能是在循环应用中恢复催化剂高活性的有前途的解决方案。在此，通过利用空气中Co NPs的易氧化特性，我们设计了一种简单而有效的方法来克服Co NPs的上述障碍。这一概念是基于二氧化碳纳米粒子和二氧化碳阳离子之间的简单、自由和逆向转换。也就是说，将Co⁰完全氧化成Co² ，以便长时间无氧储存，并将Co² 还原成新鲜的高活性Co⁰，以便循环使用。在整个实验中，NaBH4用作还原剂。据我们所知，目前的金属离子转化是一种成功防止纳米催化剂失活的新方法。

5. 工作计划

在理想情况下，循环使用纳米催化剂时，它们的活性很好地保持与新鲜催化剂一样高。因此，更新纳米催化剂可能是在循环应用中恢复催化剂高活性的有前途的解决方案。在此，通过利用空气中Co NPs的易氧化特性，我们设计了一种简单而有效的方法来克服Co NPs的上述障碍。这一概念是基于二氧化碳纳米粒子和二氧化碳阳离子之间的简单、自由和逆向转换。也就是说，将Co⁰完全氧化成Co² ，以便长时间无氧储存，并将Co² 还原成新鲜的高活性Co⁰，以便循环使用。在整个实验中，NaBH4用作还原剂。据我们所知，目前的金属离子转化是一种成功防止纳米催化剂失活的新方法。