源自灵芝孢子粉的N掺杂的多孔碳材料的ORR性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

燃料电池作为一种高效、清洁的能源转换装置，在新能源领域备受瞩目。

其中，氧还原反应（oxygenreductionreaction,orr）是燃料电池阴极的关键反应，其缓慢的动力学速率严重制约了燃料电池的整体性能。

因此，开发高效、稳定的orr催化剂是推动燃料电池技术发展的关键。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，生物质碳材料在orr催化剂领域的研究取得了显著进展。

研究者利用木材、秸秆、果壳等多种生物质材料成功制备了orr催化剂，并通过调控材料的形貌结构和组成，显著提高了其催化活性、稳定性和甲醇耐受性。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.灵芝孢子粉预处理工艺研究：-探讨不同预处理方法（如酸洗、碱洗、超声处理等）对灵芝孢子粉形貌结构、组成成分的影响。

-确定最佳预处理工艺，为后续制备高性能n掺杂多孔碳材料奠定基础。

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。

首先，对灵芝孢子粉进行预处理，去除杂质并优化其结构，为后续制备高性能碳材料奠定基础。

将采用不同的预处理方法，如酸洗、碱洗、超声处理等，并通过对比实验确定最佳预处理工艺。

5. 研究的创新点

1.以灵芝孢子粉作为生物质前驱体制备n掺杂多孔碳材料，为其高附加值利用提供新思路，符合绿色化学和可持续发展理念。

2.通过调控灵芝孢子粉预处理工艺、高温碳化条件以及氮源种类和比例，实现对材料形貌结构、孔隙率、氮掺杂类型及含量的精细调控，进而优化其orr催化性能。

3.深入研究n掺杂多孔碳材料的orr催化机理，揭示材料活性位点和催化反应路径，为设计和开发新型高效orr催化剂提供理论指导。

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. 郭丽,张蕾,郭华,等. 氮掺杂多孔碳材料的研究进展[j]. 化学通报,2018,81(06):481-491.

2. 李文俊,张雨,张新波,等. 多孔碳材料的制备及其电催化氧还原性能[j]. 无机材料学报,2019,34(01):1-14.

3. 王晓峰,张华,徐超. 多孔碳材料的制备及其在超级电容器中的应用[j]. 化工新型材料,2017,45(06):22-25 30.