MOF衍生的量子点@石墨烯电催化氧析出材料的构筑、性能及机理研究任务书
2020-04-24 09:38:56
1. 毕业设计(论文)主要内容:
现今,人类对化石能源的需求急剧增加,这在导致传统能源材料日渐枯竭的同时也使得人们对能源危机、能源安全以及使用化石能源所导致的环境污染问题的担忧日益增长。如果能够高效、环保、低成本地生产氢气——这种安全、清洁、可持续的替代能源——将可解决不断增长的全球能源需求。
电解水制氢是清洁可再生能源发展的重要途径之一。水的电解包括析氢和析氧两个反应,制约其发展的重大挑战之一就是析氧反应(oxygen evolution reaction, oer)需要消耗极大的能量。析氧反应涉及多步质子耦合和电子转移过程,反应过程在动力学上较为缓慢,因此需要电催化剂促进反应进行、降低能量消耗。面向析氧反应的高效、廉价、长寿命电催化剂的开发对于电解水制氢的发展起着举足轻重的作用。至今为止,发现的最有效的水氧化反应催化剂仍旧是稀有金属元素氧化物,如:二氧化铱(iro2)和二氧化钌(ruo2)。然而这些贵重金属的高成本与稀缺严重限制了它们作为高效水解催化剂的广泛使用。
本课题拟通过金属有机框架材料构筑量子点@石墨烯复合结构,研究其在电解水氧析出的性能及机理特性。
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.掌握金属有机框架材料构筑量子点@石墨烯复合结构的构筑和性能调控方法;
3.掌握金属有机框架材料构筑量子点@石墨烯复合结构的表征和性能测试的方法;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
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,并完成开题报告。
第5-8周:按照设计方案,制备酞菁钴/碳纳米管复合
催化剂。
4. 主要参考文献
[1] chen w, wang h, li y, et al. in situ electrochemical oxidation tuning of transition metal disulfides to oxides for enhanced water oxidation [j]. acs cent sci 2015, 1 (5): 244-251.
[2] li s, wang y, peng s, et al. co-ni-based nanotubes/nanosheets as efficient water splitting electrocatalysts [j]. adv. energy mater. 2016, 6 (3): 1501661.