氮掺杂碳包覆磷化钼的合成及电催化析氢性能的研究任务书
2020-04-24 09:38:53
1. 毕业设计(论文)主要内容:
随着化石资源的快速消耗,发展可再生能源已经成为全球性趋势。在环境保护的大前提下,风能、太阳能、潮汐能、氢能等可循环利用的清洁能源的开发和研究日益成熟。其中,氢能不受限于空间和时间,且原料简单易得,同时,它具有很高的能量密度,使用过程中绿色无污染,燃烧产物水也可作为制氢原料循环利用。电解水制氢作为大规模产氢的最有效方法之一,具有产品纯度高和生产工艺简单的优点,但需要高效的催化剂为其实际应用提供快速动力学。目前,pt/c被用作析氢反应(her)的标准电催化剂,催化活性非常高,但受到其高昂的价格和极低的地球储量的限制。因此,地球储量丰富、廉价、长寿命的析氢催化剂的设计开发对于电解水制氢的实际应用和大规模发展具有非常重要的作用。
过渡金属磷化物因具有良好的物理化学性能而在电催化领域引起人们的关注,其在广泛ph范围内(0-14)都具有优异的稳定性和导电性。mop作为非贵金属催化剂具有优异的导电性和催化产氢活性,但是在实际催化应用条件下稳定性较差、活性衰减快。异质原子掺杂的碳材料的包覆能提高材料的导电性和稳定性,进而提高催化剂her性能。因此,本实验拟利用mocl5为钼源,利用水热法设计构筑氮掺杂碳包覆的mop(mop@nc)纳米材料,并研究其在电催化中的应用。
设计(论文)主要内容:
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1. 查阅不少于15篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告;
2. 掌握mop@nc纳米材料的制备方法;
3. 掌握mop@nc纳米材料的结构表征和相关电化学性能测试方法;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
1. 第1-4周:查阅相关文献资料,完成英文翻译;明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备;确定技术方案,完成开题报告。
2. 第5-8周:按照设计方案,制备mop@nc纳米材料。
3. 第9-12周:采用xrd、sem、tem等测试技术对材料的物相、显微结构等进行测试,利用电化学工作站对其电催化性能进行测试。
4. 主要参考文献
[1] jaramillo t f, joslash;rgensen k p, bonde j, et al. identification of active edge sites for electrochemical h2evolution from mos2 nanocatalysts[j].science, 2007, 317(5834):100-102.[2] deng, jiao, et al. triggering the electrocatalytic hydrogen evolution activity of the inert two-dimensional mos2 surface via single-atom metal doping[j].energy amp; environmental science, 2015: 1594-1601.
[3] vrubel, heron, et al. revealing and accelerating slow electron transport in
amorphous molybdenum sulphide particles for hydrogen evolution reaction.