镍铁水滑石石墨烯复合材料的制备及催化性能研究的开题报告.docx

镍铁水滑石石墨烯复合材料的制备及催化性能研究的开题报告
一、选题背景及意义
随着现代化科技的不断发展，高效催化材料备受青睐。其中，镍铁水是一种既可作为催化剂又可作为电极材料的多功能金属材料，其广泛应用于锂离子电池、燃料电池、电催化、氧化还原反应等领域。而石墨烯作为当前最热门的一种二维材料，由于其独特的导电、光学、热学等性能，也被广泛应用于电化学领域。但是，石墨烯的制备成本较高且难以稳定地负载在金属催化剂表面上，从而影响其催化性能。
因此，将石墨烯与催化剂进行复合，是近年来较为热门的研究方向之一。而滑石，作为一种具有层状结构的矿物质，具有一定的酸碱性和交换性能，其也被广泛应用于吸附和催化领域。相信将镍铁水、滑石和石墨烯三种材料进行复合，可以大大提高其催化性能，并且具有商业化的潜力。因此，本课题选择复合材料的制备及催化性能研究作为研究方向。
二、研究的主要内容
1.制备镍铁水滑石石墨烯复合材料。首先采用水热法制备滑石，并添加适量的石墨烯氧化物。然后将复合物与镍铁水进行混合，加入还原剂进行还原，制备出镍铁水滑石石墨烯复合材料。
2.复合材料对苯环加氢反应的催化性能研究。采用苯环加氢反应作为评价复合材料催化性能的标准，在常温下进行反应，并对反应前后的产物进行色谱分析等手段进行表征。
3.催化剂寿命的研究。对复合材料进行反应多次后进行寿命测试，观察催化剂的失活情况，并探究其失活原因。
三、预期成果
1.成功合成镍铁水滑石石墨烯复合材料，其结构形貌及物理化学性质得到表征，并与原材料进行对比。
2.复合材料对苯环加氢反应的催化性能达到一定的水平，并进行一定的机理研究。
3.对复合材料的寿命进行研究，找到复合催化剂的失活原因，并在此基础上进行一定的改进。
四、研究目标及实用价值
该研究旨在制备镍铁水滑石石墨烯复合材料，探究其在苯环加氢反应中的催化性能及寿命，并提高催化效率和稳定性，以此实现催化领域的新突破。预期成果可进一步为填补催化领域的技术空白做出贡献，也可应用于锂离子电池、燃料电池、电催化、氧化还原反应等多个领域。