1. 本选题研究的目的及意义
电催化作为一种高效、清洁的能源转换技术,在解决能源危机和环境污染方面具有重要意义。
开发高性能、低成本的电催化剂是推动电催化技术发展的关键。
近年来,M/C复合材料因其独特的结构和优异的电催化性能而备受关注。
2. 本选题国内外研究状况综述
M/C复合材料作为一种重要的电催化剂材料,近年来受到了国内外学者的广泛关注。
国内外学者在M/C复合材料的制备、表征、性能及应用等方面开展了大量的研究工作,并取得了一系列重要的研究成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容是利用二维材料嵌层制备M/C复合材料,并探究其在电催化中的应用。
主要研究内容包括以下几个方面:1.探索合适的二维材料和金属前驱体,通过合理的设计和控制合成条件,制备出具有高比表面积、良好导电性和稳定性的M/C复合材料。
2.利用多种表征手段,如X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱等,对制备的M/C复合材料的结构、形貌和组成进行表征,并分析其结构与性能之间的关系。
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,以二维材料嵌层制备M/C复合材料为核心,系统研究其电催化性能及机理。
首先,通过文献调研和实验探索,确定合适的二维材料和金属前驱体,并设计合理的合成路线,制备出具有高比表面积、良好导电性和稳定性的M/C复合材料。
其次,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱等表征手段,对制备的M/C复合材料的结构、形貌和组成进行表征,并分析其结构与性能之间的关系。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.利用二维材料嵌层策略,制备出具有高比表面积、良好导电性和稳定性的M/C复合材料,为高性能电催化剂的设计和制备提供新思路。
2.系统研究不同二维材料嵌层对M/C复合材料结构、形貌和电催化性能的影响,揭示二维材料嵌层与电催化性能之间的构效关系。
3.结合实验研究和理论计算,深入研究M/C复合材料的电催化反应机理,为设计和优化高性能电催化剂提供理论指导。
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] 张晓敏, 钟俊, 程方益, 等. 二维材料MXene的制备及其电催化应用研究进展[J]. 化学进展, 2021, 33(11): 3861-3875.
[2] 王宇, 张帅, 张校刚. 二维材料基金属单原子电催化剂的设计合成及其在能源转化中的应用[J]. 化学学报, 2021, 79(11): 1453-1472.
[3] 陈俊, 孙振宇, 陈立桅. 二维纳米材料限域金属单原子催化剂研究进展[J]. 无机材料学报, 2019, 34(01): 1-14.
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