高分散镍基材料的制备及其对镁基储氢体系性能的影响的任务书.docx

高分散镍基材料的制备及其对镁基储氢体系性能的影响的任务书
任务书
一、任务背景
随着能源危机的日益严峻，新型储氢材料的研究和开发愈加重要。金属氢化物材料因其高储氢容量、低成本、环保等优势被广泛关注。镁基储氢体系因为镁的丰富、储氢容量高、废弃物无污染等优点，被认为是最有发展潜力的储氢体系之一。然而，镁基储氢体系的实际应用还受到一些问题的限制，诸如快速的活化反应和低的反应速率等。为了克服这些问题，需要寻找新型材料来改善储氢性能。高分散镍基材料具有优异的导电性能、热稳定性和化学惰性，特别是其具有良好的吸附和解吸氢气的能力，可作为改性反应制备镁基储氢材料的催化剂。因此，对于高分散镍基材料的制备及其对镁基储氢体系性能的影响的研究具有重要意义。
二、研究目标
本次研究旨在制备高分散镍基材料，并对其在镁基储氢体系中的催化性能进行研究，以探索更好的储氢材料。具体目标如下：
1、制备高分散镍基材料，通过SEM、TEM等手段表征材料的形貌和微观结构；
2、研究高分散镍基材料对镁基储氢体系中储氢性能的影响，探究其作为催化剂的催化机理；
3、优化高分散镍基材料的制备过程，提高催化效果；
4、分析不同实验参数对催化性能的影响，为进一步优化开发新型储氢材料提供理论依据。
三、研究内容
本次研究主要分为以下几个方面：
1、高分散镍基材料的制备：选择适当的制备方法和条件，如化学还原法、共沉淀法等，制备高分散镍基材料，并通过SEM、TEM等手段对其形貌和微观结构进行表征。
2、镁基储氢体系实验：制备不同比例的储氢材料，通过TPD、XRD等手段表征储氢材料的结构和储氢性能；
3、高分散镍基材料的催化性能测试：通过催化活性测试，探究高分散镍基材料在镁基储氢体系中的催化能力和催化机理；
4、优化制备条件：根据实际实验结果，对高分散镍基材料的制备过程进行优化，尽可能提高催化剂的催化效率；
5、参数影响分析：针对实验中不同参数对催化性能的影响，进行分析和归纳，为下一步研究提供参考依据。
四、研究方法
本次研究采用实验与分析相结合的方法：
1、采用化学还原法、共沉淀法等方法制备高分散镍基材料；
2、通过SEM、TEM等手段对材料的形貌和微观结构进行表征；
3、通过TPD、XRD等手段表征镁基储氢材料的结构和储氢性能；
4、通过催化活性测试，探究高分散镍基材料在镁基储氢体系中的催化能力和催化机理；
5、根据实验结果对制备条件进行优化，并分析不同参数对催化性能的影响。
五、研究意义
1、本研究将有助于开发新型储氢材料，提高储氢体系的储氢容量、反应速率等性能；
2、本研究的成果可为镁基储氢材料的改性提供新思路和新方法；
3、通过本研究，还可以深入探究高分散镍基材料在催化领域的应用和机理，为该领域的发展提供理论和实验依据。
六、研究关键点
1、合理选择高分散镍基材料制备方法和条件；
2、选择适当的表征手段，对催化剂的形貌和微观结构进行表征；
3、准确表征镁基储氢材料的结构和储氢性能；
4、研究高分散镍基材料在镁基储氢体系中的催化能力和催化机理；
5、优化制备条件，提高催化效率。
七、进度安排
本次研究的进度安排如下：
第一阶段：材料制备与表征（2个月）
第二阶段：镁基储氢材料实验（1个月）
第三阶段：高分散镍基材料的催化性能测试（2个月）
第四阶段：优化制备条件与参数影响分析（1个月）
第五阶段：论文撰写、修改和提交（2个月）
八、经费预算
本次研究的经费预算如下：
1、实验用材费：10000元
2、仪器设备费：20000元
3、人员费用：20000元
4、论文发表费用：5000元
合计：55000元
以上预算仅供参考，最终经费以具体实验为准。
九、参考文献
1.Calle-VallejoF,etal.(2013)Understandingtheelectrocatalysisofoxygenreductiononplatinumanditsalloys.EnergyEnvironSci.6(9):2658-2670.
2.ChenW,etal.(2017)Electrospinningnanofiberscontainingdendriticplatinumandcarbonaseffectiveelectrocatalystformethanoloxidation.SciAdv-Mater.9(10):1501-1508.
3.FangY,etal.(2018)Nickelnanoparticlessupportedoncarbonfibersashigh-performancecatalystsforelectrochemicalreductionofcarbondioxide.JMaterChemA.6(25):11959-11966.
4.JohnsonDC,etal.