1. 本选题研究的目的及意义
氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源载体，在新能源体系中扮演着至关重要的角色。
电催化析氢反应（HER）是实现绿色制氢的关键技术之一，其效率直接影响着氢能的制取成本和未来发展。
因此，开发高效、稳定、廉价的HER催化剂具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，二维过渡金属硼化物(MBene)作为一类新兴的二维材料，由于其独特的结构和优异的物理化学性质，在能源、催化等领域引起了广泛的关注。
MBene材料具有类似于石墨烯的层状结构，同时具有金属的导电性和丰富的表面化学性质，使其在电催化析氢反应(HER)中展现出巨大的应用潜力。
国内外学者对MBene材料的HER催化性能进行了大量的研究，并取得了一系列重要进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以新型二维MBene材料作为研究对象，采用实验研究与理论计算相结合的方式，深入探讨其催化HER的机理，并探索提高其催化活性和稳定性的有效途径。
1.MBene材料的制备与表征：采用CVD法、液相剥离法等方法合成不同类型的MBene材料，并利用XRD、SEM、TEM、XPS等技术对其结构、形貌和组成进行表征。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论计算相结合的方法，具体步骤如下：
1.MBene材料的制备：采用化学气相沉积法（CVD）或液相剥离法制备不同类型的MBene材料。
CVD法通过将前驱体气体在高温下反应，并在基底上沉积形成MBene薄膜。
液相剥离法则利用超声波等手段将块状MBene剥离成单层或少层MBene纳米片。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.MBene材料的设计合成：探索新型、高效的MBene材料制备方法，例如，通过控制合成条件，制备具有特定形貌、尺寸和缺陷结构的MBene材料，以期获得更高的HER催化活性。
2.MBene催化HER机理的深入研究：结合实验结果和理论计算，深入分析MBene材料的电子结构、吸附能、反应路径等关键因素与HER催化活性之间的关系，揭示其催化HER的内在机理，为新型HER催化剂的设计提供理论指导。
3.MBene材料的HER催化性能优化策略：探索新的、有效的MBene材料HER催化性能优化策略，例如，通过构建新型异质结构，引入特定缺陷，或进行表面改性等手段，调控MBene材料的电子结构和表面性质，以期进一步提升其HER催化性能。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 郭少军,张香文,唐圣毛,等.二维材料电催化HER,OER,ORR的研究进展[J].化学学报,2017,75(1):92-110.
2. 王国清,姜澜,宋云,等.二维过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物(MXenes)的制备及其电化学储能应用[J].无机材料学报,2015,30(1):1-16.
3. 王晓娟,白圣涛,张加涛,等.类石墨烯二维材料MXene的研究进展[J].材料导报,2015,29(17):10-15,20.
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