Co/Mo 双金属基纳米结构的构筑及电催化 析氢/析氧性能研究开题报告

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，被认为是未来最有希望替代传统化石燃料的能源之一。

电解水制氢技术由于其环境友好、产物纯度高等优点，近年来备受关注。

然而，电解水制氢过程中的析氢反应（her）和析氧反应（oer）动力学缓慢，需要高效的电催化剂来降低反应活化能，提高反应效率。

2. 本选题国内外研究状况综述

电催化析氢和析氧反应是电解水制氢技术的两个关键半反应，开发高效、稳定、低成本的电催化剂对于推动该技术的发展至关重要。

近年来，co/mo双金属基材料由于其独特的电子结构、协同效应以及低廉的成本，在电催化领域受到了广泛关注。

国内学者在co/mo双金属基电催化剂方面开展了大量研究工作。

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包括以下几个方面：
1.co/mo双金属基纳米结构的制备:采用简单、可控的合成方法，制备形貌和结构可控的co/mo双金属基纳米结构。

将探索不同的制备参数，如co/mo比例、反应温度、反应时间、ph值等，对材料形貌和结构的影响。

2.co/mo双金属基纳米结构的表征:利用x射线衍射仪（xrd）、x射线光电子能谱仪（xps）、扫描电子显微镜（sem）、透射电子显微镜（tem）等手段，对制备的co/mo双金属基纳米结构进行系统的物理表征，以确定其晶体结构、元素组成、形貌特征等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研:深入查阅国内外相关文献，了解co/mo双金属基电催化剂的研究现状、发展趋势以及存在的问题，为本研究提供理论基础和实验依据。

2.材料制备:采用简单、可控的合成方法，如水热法、溶剂热法、电沉积法等，制备形貌和结构可控的co/mo双金属基纳米结构。

通过改变co/mo比例、反应温度、反应时间、ph值等实验参数，探索其对材料形貌和结构的影响规律。

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.co/mo双金属基纳米结构的合理设计:本研究将针对co/mo双金属基电催化剂的特点，设计并制备具有特定形貌和结构的纳米材料，例如核壳结构、多孔结构等，以期提高其电催化活性和稳定性。

2.co/mo双金属协同效应的深入研究:本研究将系统研究co/mo比例、纳米结构形貌等因素对co/mo双金属基纳米结构电催化性能的影响，并结合理论计算，深入理解co/mo双金属协同效应的本质，为设计高性能催化剂提供理论指导。

3.电催化反应机理的探索:本研究将结合电化学测试和原位表征技术，例如原位x射线吸收光谱、原位拉曼光谱等，对co/mo双金属基纳米结构的电催化反应机理进行深入研究，为理解催化过程提供直接证据。

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] 张亚玲, 王双, 张玉, 等. 过渡金属磷化物基电催化剂在电解水制氢中的研究进展[j]. 无机化学学报, 2020, 36(1): 1-14.

[2] 王丽丽, 薛松, 刘晓艳, 等. 电催化析氢反应非贵金属催化剂的研究进展[j]. 化学进展, 2018, 30(10): 1635-1648.

[3] 刘志, 王丹, 乔志军, 等. 电催化析氢反应的机理研究[j]. 电化学, 2018, 24(1): 1-14.