1. 研究目的与意义（文献综述）

持续增加的能源消耗和低含量的常规燃料已经引起了全球性的关注，而不断增加的二氧化碳排放量导致全球变暖的情况也日益加剧。因此，清洁能源生产技术的发展已成为全球主要的研究重点^[1]。氢能源被认为是一种优良的能量载体，它具有清洁、能量密度高和可循环等优点^[2]。电解水制氢是能源转换、储存和利用过程中的重要技术。电解水制氢主要包括两个电催化反应，即析氢反应（her）和析氧反应（oer）^[3]。

开发电催化剂是研究her和oer的重点，而低成本和高电化学稳定性是开发催化剂的研究目标，各种过渡金属（例如fe、co、 ni、v和cu 等）已经被用于制备性能优异的电催化材料^[4-5]。其中，镍具有价格低廉、元素丰度高、强度高、延展性好、耐腐蚀性高、导热性好和导电率高等优点，被认为是最具有潜在应用价值的非贵金属的her和oer电催化剂。泡沫镍（nf）^[6]、合金^[7]、氮化物^[8]、磷化物^[9]、氧化物^[10]和金属有机框架（mof）^[11]形式的镍基电催化剂作为单或双功能材料，对oer和her表现出非常优异的电催化活性和稳定性。其中，泡沫镍因具有高孔隙率和多活性位点而被大量用于电催化水分解^[12]。

文献报道镍和相邻杂原子之间的高协同效应可以增强材料表面的吸附性能，从而提高电催化性质^[13]。金属铝具有高电子密度和相对较低的成本等特点，因此是一种理想的原位产氢材料^[14]。同时，铜对提高活性材料的利用率和增加比放电容量有很好的效果^[15]。此外，研究表明，复合掺杂可能产生协同作用，使得结构比单独掺杂更稳定^[16]。

2. 研究的基本内容与方案

本课题的研究（设计）目标：

（1）采用电化学沉积法将cu和al修饰到镍基电极上，探讨cu/al比例对电催化活性的影响，确定最佳混合比例。

（2）探讨电沉积的扫速和圈数对电催化活性的影响，确定最佳扫速和圈数。

3. 研究计划与安排

第1——2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需药品、仪器。确定方案，完成开题报告。

第3 ——14周：按研究方案开展实验，并结合实际情况进行优化和改进；

第15周：整理实验数据，完成并修改毕业论文；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]dongc, kou t, gao h, et al. eutectic-derived mesoporous ni-fe-o nanowire network catalyzingoxygen evolution and overall water splitting[j]. advanced energy materials,2017,8(5):6832-6840.

[2]xiej, xie y. structural engineering of electrocatalysts for the hydrogen evolutionreaction: order or disorder[j]. chemcatchem, 2015, 7(17):2568-2580.

[3]vijv, sultan s, harzandi a m, et al. nickel-based electrocatalysts for energy-relatedapplications: oxygen reduction, oxygen evolution, and hydrogen evolution reactions[j].acs catalysis, 2017, 7(10):7196-7225.

[4]史瑞星. 基于金属配合物的催化剂制备及其氧还原/析出性能[d]. 北京：北京化工大学, 2016.