生物质和金属盐为前驱体制备的MO/C对HER的电催化开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源载体，在新能源体系构建中扮演着至关重要的角色。

电解水制氢，特别是利用可再生能源驱动的电解水制氢技术，因其环境友好、产物纯度高、可持续等优点，被认为是未来最有前景的绿色制氢技术之一。

电解水制氢的效率很大程度上取决于其核心部件——电催化剂的性能。

2. 本选题国内外研究状况综述

电解水制氢作为一种清洁高效的制氢技术，近年来受到广泛关注。

其中，开发高性能、低成本的her电催化剂是推动该技术发展的关键。

过渡金属氧化物/碳(mo/c)复合材料因其优异的催化活性、低廉的成本和良好的稳定性，成为her电催化剂领域的研究热点。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.以廉价易得的生物质和金属盐为原料，通过热解、碳化等方法，制备出具有不同形貌和结构的mo/c复合材料。

2.利用x射线衍射(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)等技术对mo/c复合材料的物相组成、微观结构、形貌尺寸等进行表征。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用如下研究方法和步骤：1.材料制备：选择合适的生物质和金属盐作为前驱体，通过控制热解温度、时间、气氛等条件，制备出具有不同形貌和结构的mo/c复合材料。

2.材料表征：利用xrd、sem、tem等技术对制备的mo/c复合材料的物相组成、微观结构、形貌尺寸等进行表征，分析其物理化学性质。

3.电化学测试：构建电解水装置，以mo/c复合材料作为工作电极，测试其在不同电解液中的her催化活性，包括极化曲线、塔菲尔曲线、eis等。

5. 研究的创新点

1.本研究拟采用廉价易得的生物质和金属盐为前驱体，通过简单、环保的合成方法制备mo/c催化剂，相较于传统方法，具有成本低、环境友好等优势。

2.通过调控生物质种类、金属盐种类及配比、制备工艺参数等，可控合成具有不同形貌和结构的mo/c催化剂，并探究其构效关系，为高效her催化剂的设计提供新思路。

3.结合实验结果和理论计算，深入研究mo/c催化剂的her催化机理，为开发更高性能的催化剂提供理论依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 王磊, 王成, 闫石. 生物质衍生碳基材料在超级电容器中的应用[j]. 化学进展, 2020, 32(10): 2471-2488.

[2] 张丽华, 刘晓, 陈朝凤, 等. 生物质基碳材料的制备及其在能源领域的应用[j]. 化学通报, 2020, 83(11): 1018-1031.

[3] 陈晓, 陈文凯, 吴忠标. 生物质基多孔碳材料的制备及其电化学储能应用[j]. 无机材料学报, 2021, 36(1): 1-16.