1. 本选题研究的目的及意义
电解水制氢被认为是未来最清洁、最有前景的能源解决方案之一。
而阳极析氧反应(oer)是电解水过程中的关键步骤,其动力学缓慢,需要高效的电催化剂来降低反应的过电位,提高能量转换效率。
因此,开发高性能、低成本的oer电催化剂具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
高熵合金作为一种新型的多主元合金材料,近年来在催化领域受到了广泛关注。
高熵合金由于其独特的“鸡尾酒效应”,具有优异的结构稳定性、抗腐蚀性能以及可调节的电子结构,在电催化方面展现出巨大的潜力。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用机械合金化法制备feconicral高熵合金粉末,并通过后续的热处理工艺调控其相结构和微观形貌。
然后,采用非金属元素(例如n、p、s等)对合金进行掺杂,并研究不同掺杂元素和掺杂浓度对合金结构和oer催化性能的影响。
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤进行:1.材料制备:采用机械合金化法制备feconicral高熵合金粉末,并通过后续的热处理工艺调控其相结构和微观形貌。
然后,采用非金属元素(例如n、p、s等)对合金进行掺杂,控制不同的掺杂元素和掺杂浓度。
2.材料表征:利用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)等技术对材料的相结构、微观形貌、元素组成和价态进行表征。
5. 研究的创新点
1.本研究将非金属元素掺杂到FeCoNiCrAl高熵合金中,探索了非金属掺杂对高熵合金OER催化性能的影响,为开发新型高效OER电催化剂提供了新的思路。
2.通过结合实验研究和理论计算,深入揭示了非金属掺杂对FeCoNiCrAl高熵合金电子结构、OER反应路径和中间体吸附能的影响机制,为高性能OER电催化剂的设计提供了理论指导。
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] 张涛, 王亮, 王新东, 等. 电催化析氧反应催化剂的研究进展[j]. 无机材料学报, 2019, 34(9): 897-908.
[2] 王欢, 邓俊, 李莉, 等. 高熵合金电催化剂的研究进展[j]. 功能材料, 2020, 51(5): 5014-5022.
[3] 孙晓峰, 张德志, 张伟刚, 等. 高熵合金在电化学能源领域的应用[j]. 材料导报, 2019, 33(1): 137-144.
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