过渡金属氧化物的合成、结构调控及其电容脱盐性能与机制研究的任务书.docx

过渡金属氧化物的合成、结构调控及其电容脱盐性能与机制研究的任务书
任务书
题目：过渡金属氧化物的合成、结构调控及其电容脱盐性能与机制研究
一、研究背景
随着现代科技不断发展，人们对能源、环境等问题的关注也越来越高。电容脱盐技术因其高效、环保、可再生等特点被广泛研究和应用，在能源存储、水处理、海水淡化等领域都有着广泛的应用。而电容脱盐技术的关键在于选择合适的电极材料。
过渡金属氧化物因其丰富的物理和化学性质，被广泛研究和应用于电极材料领域。其中，通过结构调控可以使电极材料在电容脱盐性能上有更好的表现。虽然目前国内已有一些相关研究较为成熟，但目前仍存在许多问题亟待解决。因此，本研究将会探究如何通过合成和结构调控方法来改善过渡金属氧化物的电容脱盐性能，以期在此领域取得更进一步的成果。
二、研究内容和目标
2.1研究内容
（1）合成多种不同结构形貌的过渡金属氧化物。
（2）对合成过的过渡金属氧化物进行结构表征，确定其晶体结构，单晶结构测定。
（3）研究结构调控方法，探究其在电容脱盐性能上的影响。
（4）测量过渡金属氧化物的电容脱盐性能，并进行机理研究。
2.2研究目标
（1）掌握多种合成方法及结构表征技术。
（2）接触并掌握多种电容脱盐性能测试技术，分析其测试原理。
（3）形成结构调控对过渡金属氧化物电容脱盐性能的影响的清晰认识，并得出相关结论。
（4）达到一定的研究水平，为相关领域的进一步研究提供基础数据。
三、研究方法
研究采取实验室合成、XRD、SEM、TEM、XPS、CV、EIS等表征手段评价样品性能、分析电容脱盐性能基础，并探究结构调控对电容脱盐性能的影响。
四、研究计划和进度
本研究计划分为两年，主要工作包括：
第一年：
1、文献调研和研究方案制定，包括研究对象的选择和测试方法的确定。
2、合成一系列不同形态的过渡金属氧化物样品，进行结构表征和性能测试。
3、通过对不同形貌样品的测试数据的对比与分析，系统研究结构对电容脱盐性能的影响。
第二年：
1、对第一年获得的数据进行分析及相关结论的总结。
2、进一步探讨结构调控方法，比较相应样品的电容脱盐性能等。
3、研究机理，并进一步优化结构调控方法。
五、研究经费和资源保障
经费及资源保障由研究负责人负责申请，预计经费总支出约为XXX万元。
六、研究团队及责任分工
研究团队成员为学术骨干和研究生，负责以下工作：
1、学术骨干负责主持研究工作，参加样品合成，提供相关技术指导和研究思路。
2、研究生负责样品合成、结构表征、性能测试及数据分析等实验操作，负责维护实验室常规管理工作。
七、研究成果及应用前景
本研究将为过渡金属氧化物电极材料的研究提供新思路和方法，为相关领域的进一步研究提供必要的理论基础和实验数据。同时，本研究对过渡金属氧化物电容脱盐性能提供了新的认识和解决方案，为解决能源和环境问题提供了可能性。
八、参考文献
1.Hu,Y.;etal.FacilesynthesisofNiCo2S4@Ccore-shellnanoboxeswithseparatedNiCo2S4shellashigh-performanceelectrodesforsupercapacitors.JournalofPowerSources2018,375,298-307.
2.Zhang,J.;etal.Core–[e-mail]2017,239,17-26.
3.Xuan,C.;etal.Chirality-controlledsynthesisandsupercapacitiveperformanceofcobaltoxidehollowhelicalnanotubes.JournalofMaterialsChemistryA2015,3(24),12814-12822.
4.Bao,W.;etal.Hydrogen­evolutionreactionusingcobalthydroxidenanoparticlesgrownonnitrogen­dopedcarbonnanotubes.JournaloftheElectrochemicalSociety2017,164(14),F1726-F1731.
5.Lu,X.;etal.Sandwich-likenanocompositesofgraphene/MoS2nanosheetswithsuperiorperformanceforlithium-ionbatteries.JournalofMaterialsChemistryA2015,3(39),19889