1. 毕业设计（论文）主要内容：

氢能被称为21世纪最清洁的能源，因其丰富的资源、可再生性和高能量密度而具有广泛应用的前景。氢能的利用首先要解决制氢的问题。电解水制氢是一种高效的大规制氢方法，但是电解水过程中阴极和阳极较高的过电势和缓慢的反应动力学过程造成了巨大能耗，这极大地限制了电解水制氢方法的大规模应用。为了解决上述问题，需要开发具有低过电位和高反应活性的新型催化剂。

近年来，大量的理论计算和实验结果表明过渡金属硫族化合物（tmds）是潜在的优秀电催化剂。其中，二硫化钼（mos₂）是一种最为典型的材料。理论计算表明其边缘的位点具有合适的氢吸附能，具有很高的反应活性。但是mos₂具有较低的电子电导率以及其平面的活性位点数量稀少等问题导致mos₂在作为析氢催化剂时性能低下。d能带理论是电催化领域描述催化剂反应活性的一个重要指标。根据d带理论，可以通过构造缺陷，施加应力或者掺杂异种原子等方法实现对d能带中心位置和形状的调控，从而实现对催化剂活性的有效优化。

本课题基于tmds材料在催化方面良好的发展前景，针对其存在的活性位点数量稀少和电导率低等问题，拟通过改变外界物理场（电，光，应力，温度等）实现对催化剂活性的有效调控。探索利用上述方法在调控催化剂活性的中的本征规律，并研究催化剂在多物理场耦合下的服役行为。

2. 毕业设计（论文）主要任务及要求

1.查阅不少于15篇的参考文献（其中近5年英文文献不少于3篇），完成开题报告；

2.掌握单纳米片电催化器件制备方法；

3.掌握电极材料的结构，微观形貌，与电催化性能的表征方法；

3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排

第1－4周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究方法、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第5－7周：按照设计方案，制备mos₂/vse₂纳米片材料,单纳米片电化学器件。

第8－12周：采用xrd、sem、afm、raman spectrum、cv、eis、iv等测试技术对材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。

4. 主要参考文献

1. voiry d, fullon r, yang j, et al. the role ofelectronic coupling between substrate and 2d mos₂ nanosheets inelectrocatalytic production of hydrogen[j]. nature materials, 2016, 15(9):1003-1009.

2. cummins d r, martinez u, sherehiy a, et al.efficient hydrogen evolution in transition metal dichalcogenides via a simpleone-step hydrazine reaction[j]. nature communications, 2016, 7: 1-7.

3. yan m, pan x, wang p, et al. field-effect tunedadsorption-dynamics of vse₂ nanosheet for enhanced hydrogenevolution reaction[j]. nano letters, 2017, 17 (7): 4109–4115.

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