石墨烯基管状DMFC结构及气液输运研究的任务书.docx

石墨烯基管状DMFC结构及气液输运研究的任务书
任务书
题目：石墨烯基管状DMFC结构及气液输运研究
背景：
燃料电池作为一种新型的清洁能源技术，具有高能量密度、零排放、高效率等优点，被广泛应用于各种领域。直接甲醇燃料电池（DMFC）作为一种新型的燃料电池，能够直接将甲醇转化为电能，具有易于储存、便于携带、不易泄漏等特点。而石墨烯作为一种新型的碳材料，具有高导电性、高机械强度、高化学稳定性等优点，与DMFC相结合，有望进一步提高其性能。
研究内容：
本课题旨在研究石墨烯基管状DMFC结构及气液输运，主要内容包括以下两方面：
1.研究石墨烯基管状DMFC结构的制备及性质：
（1）制备石墨烯基管状DMFC结构，并对其进行表征和分析，包括形貌、结构、电学性质等；
（2）分析石墨烯基管状DMFC结构对燃料电池性能的影响，比较其与传统DMFC结构的区别，并针对其中的问题进行优化改进。
2.研究石墨烯基管状DMFC结构中气液输运机制的影响：
（1）研究石墨烯基管状DMFC结构中气体和液体输运机制，包括限制作用、表面张力等因素的影响；
（2）通过实验和模拟，研究石墨烯基管状DMFC结构中气液输运机制的变化规律，揭示石墨烯在DMFC中的作用机制。
预期成果：
通过本课题的研究，预期获得以下成果：
1.成功制备石墨烯基管状DMFC结构，并对其进行了全面的表征和分析；
2.比较石墨烯基管状DMFC结构与传统DMFC结构在性能方面的异同，并进行改进优化；
3.揭示石墨烯基管状DMFC结构中气液输运机制的变化规律，并探究石墨烯在DMFC中的作用机制；
4.发表研究论文1-2篇，并参加相关学术会议。
研究方法：
本课题采用实验和模拟相结合的方法，主要包括以下几个步骤：
1.制备石墨烯基管状DMFC结构：采用化学气相沉积法制备石墨烯，并将其与传统DMFC结构相结合，制备石墨烯基管状DMFC结构。
2.对石墨烯基管状DMFC结构进行全面的表征和分析：包括扫描电镜观察形貌、X射线衍射分析结构、电化学测试电学性质等。
3.比较石墨烯基管状DMFC结构与传统DMFC结构的性能异同，并进行改进优化：比较两种结构在电化学性质、稳定性、催化活性等方面的差异，并对其中出现的问题进行改进优化。
4.研究石墨烯基管状DMFC结构中气液输运机制的变化规律，并揭示石墨烯在DMFC中的作用机制：采用模拟和实验相结合的方法，探究石墨烯在DMFC中的作用机制，揭示其气液输运机制的变化规律。
研究计划：
本课题的研究计划如下：
第一年：
1.1-2月：查阅文献，熟悉DMFC结构和石墨烯材料的制备及性质。
2.3-4月：制备石墨烯并进行表征和分析；
3.5-6月：设计石墨烯基管状DMFC结构并进行制备，并对其进行表征和分析。
第二年：
1.7-8月：比较石墨烯基管状DMFC结构与传统DMFC结构的性能差异，并进行改进优化；
2.9-10月：研究石墨烯基管状DMFC结构中气液输运机制的变化规律，揭示石墨烯在DMFC中的作用机制；
3.11-12月：撰写并提交研究论文。
第三年：
1.1-6月：完成研究论文的修改并投稿期刊；
2.7-9月：参加相关学术会议并宣传研究成果；
3.10-12月：总结研究成果，撰写结题报告。
研究团队：
本课题的研究团队由以下人员组成：
1.组长：XXXX，硕士生导师，主要从事燃料电池、储能材料等方面的研究和教学工作；
2.研究生1：XXXX，主要参与石墨烯的制备和燃料电池的性能测试工作；
3.研究生2：XXXX，主要参与石墨烯基管状DMFC结构的制备和表征工作；
4.研究生3：XXXX，主要参与石墨烯基管状DMFC结构中气液输运机制的研究工作。
预算：
本课题的预算主要包括以下几方面：
1.材料费：包括石墨烯制备、DMFC电极材料购买等，共计3万元；
2.设备费：包括扫描电镜、X射线衍射仪等设备使用费用，共计5万元；
3.差旅费：包括参加学术会议、出差等费用，共计4万元；
4.研究生奖学金：包括研究生学费、生活费等，共计10万元。
总计22万元。
研究效益：
本课题的研究结果有望进一步提高DMFC的性能，探索新型的燃料电池结构和材料，具有较高的应用价值和经济效益。同时，研究成果有望在燃料电池、储能材料等领域推广应用，对于促进我国清洁能源技术的发展和环保事业的推进具有积极意义。