1. 研究目的与意义
近年来,随着石油、煤炭等化石能源的快速消耗和日益衰竭,伴随而来的是气候、环境的极速恶化,寻找到一个更加安全、更加环保、可持续可再生能源成为如今我们迫切需要解决的问题。
水电解制氢是目前我们已知的最为环保的制氢方式,但由于目前电分解水的氧化析氧过程(OER)和还原析氢过程(HER)最好的电催化剂是以贵金属以及其氧化物为主,消耗偏高。
因此,我们需要研究和发展高效的析氢催化剂来降低析氢过电位大的问题。
2. 课题关键问题和重难点
1、MoS2材料易于团聚,可加入表面活性剂和控制温度手段改善团聚现象;2、制备非金属掺杂MoS2材料时,掺杂量对缺陷的影响极大。
对此,我们将探究寻找最佳掺杂量,调控材料中缺陷比率,并测试其析氢相关电催化性能;3、材料缺陷类型与电化学性能之间的关系不明确。
我们将依据相关理论设计具有代表性的缺陷,从理论出发,阐述缺陷类型对催化性能的影响。
3. 国内外研究现状(文献综述)
能源危机日益加重,人们对可再生能源的需求与日俱增。
在众多可再生能源中。
氢(H2)具有能量密度高、污染物零排放、丰度高等优点,已被广泛认为是一种很有发展前途的绿色能源载体。
4. 研究方案
称取1 mmol钼酸铵和15.75 mmol 硫脲溶于PH=1的35 ml去离子水中搅拌至清晰透明,将其转移至50ml 聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜内,访入烘箱中220℃反应18h。
反应结束后,将反应釜自然冷却至室温,反应产物经过离心、洗涤、干燥、最后得到黑色粉末。
5. 工作计划
4(1)学期寒假期间 继续查找相关资料,熟悉已找到的文献资料,大致的了解实验流程,记录有关实验的相关问题和难题,并完成外文文献翻译和开题报告。
4(2)学期第2-6周 进行预实验,探究最优MoS2材料的制备条件;制备氮掺杂MoS2材料,寻找最佳掺杂量并测试其析氢相关电催化性能。
4(2)学期第 6周末 完成中期答辩。
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