生物质和金属盐为前驱体制备的MO/C对HER的电催化开题报告
2020-04-06 11:08:53
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)
在世界科学的飞速发展下,能源需求急剧增长。但煤、石油、天然气等传统化石能源储量有限,且在开发和燃烧过程中对环境造成了严重的污染。所以寻找高效、环境友好的新型能源是全球亟需解决的难题。氢能资源丰富,能量密度高,燃烧产物为水,是无二次污染的“绿色能源”,被认为是解决能源危机和环境危机的理想能源之一[1]。
制氢途径有多种,其中电解水制氢可获得纯度极高的产品[2],还可以将电能间接储存为化学能待利用,特别是将它应用到燃料电池领域中时,氢气将储存在自身内部的化学能转化为电能,跳过了燃料过程,免去了卡诺循环的限制,转化效率大大提高,其理论热力学效率高达 82%,实际能量转化效率依然保持在 50-60%,对比化石燃料约 30%的效率和太阳能电池 20%的效率,在能量转换效率方面体现了不可取代的优势[3]。但水制氢技术存在电能消耗大的问题,使得生产成本偏高。造成电能消耗大的主要原因是电解电极的析氢过电位过高,因此研究降低析氢过电位来降低电解能耗尤为重要[4]。但现有研究表明,除了pt 等贵金属,其他催化剂的析氢过电位依然很大。而pt 等贵金属催化剂储量少、价格昂贵,无法满足大规模氢气生产的现实需求,因此,近年来许多研究着眼于如何进一步提高现有非贵金属催化剂的析氢性能或开发廉价高效的新型催化剂[2]。
2. 研究的基本内容与方案
2.研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1本课题的研究(设计)的目标:
(1)探讨不同金属盐与生物质所合成的金属氧化物/碳复合材料对电催化析氢
3. 研究计划与安排
2.4.进度安排
第1—2周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需药品、仪器。确定方案,完成开题报告;
第3 —14周:按研究方案开展实验,并结合实际情况进行优化和改进;
4. 参考文献(12篇以上)
3阅读的参考文献不少于15篇(其中近五年外文文献不少于3篇)
[1] 王瑞瑞, 赵有璟, 邵明飞,等. 层状双金属氢氧化物用于催化水氧化的研究进展[j]. 化工学报, 2016, 67(01):54-72.
[2] 熊昆, 高媛, 周桂林. 电解水析氢非铂催化剂的设计与发展[j]. 中国有色金属学报,2017,27(06):1289-1301.
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