镍基纳米复合材料的合成及其对析氧反应的电催化性能研究的任务书.docx

镍基纳米复合材料的合成及其对析氧反应的电催化性能研究的任务书
任务书
一、任务背景
镍基纳米复合材料具有较高的催化性能，在能源转化、电化学催化、环境保护等领域有广泛应用。析氧反应是一种重要的电化学反应，可用于制取氢气、水分解、锌镉电池等。本任务将探究镍基纳米复合材料在析氧反应中的电催化性能，为其应用提供理论和实验基础。
二、任务目标
1.通过化学还原法合成镍基纳米复合材料；
2.通过SEM、TEM等手段表征合成的纳米复合材料；
3.研究复合材料在析氧反应中的电催化性能，探究其催化机理；
4.优化制备条件，提高镍基纳米复合材料的电催化性能。
三、任务内容
1.合成镍基纳米复合材料：采用化学还原法合成纳米复合材料，优化合成条件，控制反应物比例、pH值等因素。
2.表征纳米复合材料：采用SEM、TEM、XRD等手段分析样品的形貌、粒径及晶体结构等性质。
3.催化性能测试：采用电化学工作站测试合成的纳米复合材料在析氧反应中的电催化性能，包括电化学活性表面积、催化活性、稳定性等指标。
4.机理探究：通过双电层电容、循环伏安曲线等手段研究镍基纳米复合材料在析氧反应中的催化机理。
5.优化制备条件：根据测试结果调整合成条件，提高镍基纳米复合材料的电催化性能。
四、任务计划
第一月：熟悉合成纳米复合材料的原理和方法，搜集本学科领域的相关文献。
第二月：按照计划合成纳米复合材料，并对试样进行表征。
第三月：进行电催化性能测试，初步探究纳米复合材料在析氧反应中的催化性能。
第四月：进行催化机理探究，进一步分析纳米复合材料在析氧反应中的催化机理，并提出优化制备条件的建议。
第五月：根据前期实验结果，调整制备条件，并对新材料进行电催化性能测试和机理探究。
第六月：总结实验结果，撰写报告并进行汇报。
五、预期成果
1.完成镍基纳米复合材料的合成，采用SEM、TEM等手段对其进行表征。
2.研究复合材料在析氧反应中的电催化性能，探究其催化机理。
3.优化纳米复合材料的合成条件，提高其电催化性能。
4.完成实验报告和汇报，提高实验能力和科研素质。
六、参考文献
1.Yang,Y.,Yu,H.,Liu,X.etal.Nickelcobaltsulfidecompositenanowireswithsynergisticallyoptimizedelectrocatalyticactivitiesforoxygenandhydrogenevolutionreactions.J.Phys.Chem.C.118,22030–22037(2014).
2.Cui,X.&Ren,Z.Nickel-basedcompositeelectrocatalystsforoxygenevolutionreaction.Nanoscale,10,10654-10665(2018).
3.He,Z.,Cui,X.,Li,H.etal.Ageneralmethodforthecontrollablesynthesisofvariousandefficientnickel-basedelectrocatalystsfortheoxygenevolutionreaction.Nanoscale,7,3145-3154(2015).