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MOFs衍生的贵金属复合电催化剂任务书

 2020-02-18 15:08:49  

1. 毕业设计(论文)主要内容:

能源是文明发展的基石。燃料电池以其能源安全性、燃料多样性、高效能、环境亲和性等优势,正逐渐成为全球寄予厚望的绿色能源。低温燃料电池,如聚合物电解质燃料电池(pemfc),由于具有环境友好、快速启动、无电解液流失、寿命长、功率密度和能量密度高等优点,在电动汽车动力电源、移动电源、微型电源及小型发电装置等方面显示出广阔的应用前景。然而由于其阳极燃料氢气的匮乏和阴极氧还原动力不足而制约着燃料电池的市场推广。贵金属(铂、钯、钌等)作为燃料电池的高效催化剂活性组分却资源匮乏且价格昂贵,而传统高负载量的贵金属(铂、钯、钌等)催化剂,在催化过程中只有极少数活性组分起作用,利用效率远远低于理想水平,无疑增加了催化剂的成本,造成资源浪费。若用贵金属(铂、钯、钌等)原子团簇作为氧还原(orr)和析氢反应(her)的催化剂,则可以更大限度的发挥贵金属(铂、钯、钌等)催化剂的催化效率。因此,贵金属(铂、钯、钌等)原子团簇催化剂有望解决燃料电池阴极反应动力不足的瓶颈问题,并为燃料电池的推广提供科学依据。

尽管贵金属(铂、钯、钌等)原子团簇的制备方法很多,但目前制备的效率不高,而且所制备出的载量极低,不能满足实际应用需求。因此,如何实现制备低成本、高效率、高载量、高稳定性的贵金属(铂、钯、钌等)原子团簇成为关键科学问题。金属有机框架化合物(mofs)是以金属离子为中心原子与有机配体通过共价键或离子键连接而成的多孔材料,它不仅是获得氮掺杂碳材料的重要前驱物质,而且其特有的连接方式、结构以及多孔性也为贵金属(铂、钯、钌等)原子团簇提供了多个稳定的负载位点。mof的这些特性使得其成为获得贵金属(铂、钯、钌等)原子团簇的重要前驱物质。

本研究以mofs为前驱载体,以浸渍法为制备手段,通过高温热解原位还原吸附在mofs上的贵金属(铂、钯、钌等)离子,制备出贵金属(铂、钯、钌等)原子团簇,并将该催化剂用于氧还原电催化反应。

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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.完成一份英文文献翻译(不少于5000字);

3.具体要做的工作:

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

1.第1-2周:查阅相关文献资料,明确研究内容,确定方案,完成开题报告;

2.第3周:实验室仪器、设备的理论知识学习与实践操作;

3.第4-10周:按照规定方案,进行样品的制备和分析;

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4. 主要参考文献

1. yang x f, wang a , qiao b , et al. single-atom catalysts:

a new frontier in heterogeneouscatalysis[j]. accounts of

chemical research, 2013, 46(8):1740-1748.

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