自支撑Fe-N-C纳米膜催化剂作为双功能氧电极催化剂开题报告
2020-07-06 18:14:49
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
本文研究的主题是:”自支撑fe-n-c纳米膜催化剂作为双功能氧电极催化剂”。
21世纪的地球隐藏着一场新的危机#8212;#8212;能源危机,随着工农业生产和人民生活现代化的发展,能源的消耗量急剧增加,而存储量却是有限的。以石油为主的不可再生能源终有一日会开采殆尽[1]。化石燃料如石油,天然气和煤炭是不可持续且消耗迅速的,它们是全球气候变化,有害气体排放和环境污染的主要原因。所以我们将目光转向了制备新型能源,如太阳能、风能、水能、核能等等,现代社会不可避免地从开采化石燃料发展到采集清洁能源。这通过清洁能源解决方案(如风能和太阳能技术)的不断发展得到证明。然而,可再生能源的开发受到若干问题的限制,最重要的是能源来源的间歇性。解决这个问题的可行方案是开发先进的电化学能量存储和转换系统,以确保间歇式可再生能源的供应。此外,电化学能量存储和转换系统的发展也是能源运输的关键。因此,研究电化学装置是培养保护环境意识和开发未来可靠能源的核心[2]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本文研究的主题是:”自支撑fe-n-c纳米膜催化剂作为双功能氧电极催化剂”。
由于目前地球的能源危机导致我们需要将目光转向开发新型能源,析氧反应对于许多重要的能量转化过程速率或者说许多能量存储技术效率来说有着非常重要的影响,所以需要开发高活性、高稳定性同时保持低成本的oer催化剂,此时我们发现单原子催化剂有着高活性与高稳定性的优秀催化性质,它结合了均相催化剂和非均相催化剂的优点。由于催化剂表面的活性组分高度分散,其金属的利用率非常高(理论上达100%),催化活性高,在资源利用上有着普通催化剂不具备的优势。基于铁的m-n-cs作为电催化剂被广泛研究用于氧还原反应(orr)和氧析出反应(oer),其活性和稳定性接近于商业pt / c催化剂。合成自支撑fe-n-c纳米膜催化剂,作为双功能氧电极催化剂具有很好的应用前景。
本课题拟采用的研究手段: