1. 研究目的与意义（文献综述）

二十一世纪以来，人类社会的能源消费建立在化石燃料的基础之上并带来了许多能源、环境、经济问题。当今世界，为了解决能源短缺，环境污染日益严重，经济持续发展等问题，寻找洁净的新能源和开发可再生能源成为人们热议的话题。氢能作为一种高效的清洁能源,其发展潜力巨大,越来越受到世界各国的重视，“氢能经济”的概念也慢慢开始登上舞台^[1,4，5]。因此氢能作为解决当前人类所面临困境的新能源而成为各国大力研究的对象^[6，15]。据美国能源部新能源开发中心的调查，在过去五年，全世界工业化国家在氢能的开发投入每年递增20.5%^[2]，也足以说明当前各国越来越重视氢能源的发展。但是当前氢气的制备技术虽已趋成熟，人类可较易获得大量的氢能源，但氢能的存储和运输却限制了氢能的利用。尤其是存储技术已经成为氢能利用走向规模化的瓶颈。根据技术发展趋势，今后储氢研究的重点是在新型高性能大规模储氢材料上^[3]。

介孔材料具有高比表面积、大孔容、最佳孔径和精确有序的孔结构，在能量转换和储能设备中有着广泛的应用前景^[8]。特别是有序介孔碳材料，有序介孔碳具有孔隙率高，表面积大，导电性好，稳定性好，以及非常广泛的化学和结构多样性^[9]。其中氮掺杂有序介孔碳是一种新型的碳材料，其孔道结构按照一定的顺序进行排列，比表面积和孔容都比较大，凭借其独特的性质在吸附领域、超级电容、储能材料、催化剂载体等领域受到了高度的重视^[10,11]。并且铁氮双掺杂有序介孔碳复合材料高活性的金属氮物种，介孔的协同作用，介孔结构，大的比表面积，导电性能优良等具有突出的优点,可以作为良好的储氢材料^[7，14]。

因此本论文采用升华和毛细管辅助纳米化方法合成铁氮双掺杂的有序介孔碳材料^{[7,12,13，16]}并且研究其在电化学嵌氢，氢析出以及电化学储氢行为。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究（设计）基本内容

首先合成有序介孔二氧化硅sba-15模板，再以sba-15为硬模板，铁金属酞菁为铁，氮和碳源，利用升华毛细辅助纳米铸造法合成铁氮双掺杂的有序介孔碳材料。利用电化学方法研究铁氮双掺杂的有序介孔碳材料在水相中的电化学嵌氢，氢析出以及电化学储氢行为。

2.2目标

3. 研究计划与安排

第1--3周:查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需实验进程。确定方案，完成开题报告；

第4--7周：合成铁氮双掺杂的有序介孔碳材料，并对所合成材料进行表征；

第8--11周：利用电化学方法检测该材料的电化学嵌氢容量，库伦效率以及储氢

4. 参考文献（12篇以上）

[1]李兵，王培红 氢能源发展状况及展望 东南大学能源与环境学院

[2]刘江华 氢能------未来的绿色能源 克拉玛依石化公司炼油化工研究院

[3]尚福亮，杨海涛 氢能的制备储存及应用 武汉理工大学新材料复合技术国家重点实验室