1. 研究目的与意义（文献综述）

随着当前现代化工业社会飞快地发展，世界各国对能源的需求大幅飙升，能源问题也日益凸显了出来，不可再生能源消耗殆尽，环境问题严重恶化。因此，发展洁净环保的可再生新能源是时代的要求和前进的趋势。氢气作为二次能源，以清洁无污染、资源丰富和能量密度高等优良特性被视作理想的能源载体，引起了众多科研人员的关注。

工业中生产氢气的方法主要还是通过石油裂解，但存在能耗高、产能不足等缺点。而电解水制氢，由于其技术成熟、操作方便、自动化程度高、环境无污染等特点，是具有较大发展潜力的制氢技术。在可逆电解水的条件下，析氢反应所需电压为0伏，然而析氧反应所需的理论电压为1.23伏，但由于电极极化过程中存在过电势，往往要施加大于1.23伏的电压才能驱动反应，因此需要高效的析氢反应催化剂来降低过电势，以实现相对较低的过电位达到较高的电流密度。

基于铂的催化剂就是一类高效的析氢反应催化剂，它的氢气吸附自由能等于零，是公认的在酸性中最好的产氢催化剂。但铂的储存含量少，价格昂贵，无法在实际生产中实现大规模的应用。因此寻找价格低廉的地球含量丰富的元素来作为铂基材料的替代品是解决这一问题的有效办法。过渡金属材料因其独特的d轨道电子结构、储量丰富、环境友好、元素种类多、可调控性大等优点，在催化领域具有良好的科研及商用潜在价值。过渡金属硫化物就是其中重要的一类。美国斯坦福大学的崔毅课题组通过硫粉对不同金属或金属氢氧化物进行高温管式炉硫化，成功制备了一系列硫化物的纳米薄膜，无论是一元金属的铁、钴、镍的二硫化物还是二元金属的镍钴硫等硫化物，都表现出良好的电催化析氢反应活性。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

（1） hf刻蚀v₂alc制备v₂ct_x（mxene）。以购买的大块体v₂alc（max）为原料，加入质量分数gt;40%的hf溶液中常温刻蚀若干时间，在刻蚀中间原子层（al）后得到层状v₂ct_x（mxene）。

（2）水热合成v₂ct_x/ni(oh)₂前驱物。将刻蚀得到的v₂ct_x加入到镍源溶液中，搅拌溶解充分后进行水热处理，得到v₂ct_x/ni(oh)₂大面积的微纳米片。 （3）硫化合成v₂ct_x/nis₂。将前述制备得到的v₂ctx/ni(oh)₂进行化学气相沉积处理，在充分硫化后得到v₂ct_x/nis₂最终产物。对其进行性能测试与物相结构表征，探索v₂ct_x作为电子转移基底的最佳含量，分析v₂ct_x与nis₂之间的结构、性质与性能的内在联系。

目标：

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，熟悉实验所需原料、仪器和设备。确定实验技术方案，并完成开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

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[2] mccrory l, jung s, ferrer m, chatman m, petersc, jaramillo f. benchmarking hydrogen evolving reaction and oxygen evolvingreaction electrocatalysts for solar water splitting devices [j]. j. am. chem.soc., 2015, 137 (13): 4347-4357.

[3] kibsgaard j, tsai c, chan k, benck d, norskov k,abild-pedersen f, jaramillo f. designing an improved transition metal phosphidecatalyst for hydrogen evolution using experimental and theoretical trends [j].energy environ. sci., 2015, 8 (10): 3022-3029.