多孔镍基复合材料的制备及其析氢电催化性能任务书.docx

多孔镍基复合材料的制备及其析氢电催化性能任务书
任务书
一、任务背景
水分解是一种环保、节能的制氢方法，其中电解水的能源消耗占约4/5。因此，如何寻找低成本、高效率的催化剂，是水分解制氢技术研究的重点之一。目前，铂族金属催化剂是电解水析氢反应（HER）的标准催化剂，但其价格昂贵且资源短缺，因此寻找代替铂族金属催化剂的低成本、高效率催化剂具有重要意义。
多孔材料因其良好的比表面积和孔结构，在电化学催化中具有广泛应用。具体而言，多孔材料可提高电催化反应活性和选择性，促进质子或氧分子的传递，因此赢得了广泛的研究兴趣。
针对以上问题，本研究将制备针对催化析氢反应的多孔镍基复合材料，并研究其析氢电催化性能。具体而言，本研究将根据不同的制备工艺和条件，制备不同孔径和孔道结构的多孔镍基复合材料，并研究其电化学性能，从而找到最适合用于HER的多孔复合材料。
二、研究目的
1.制备多孔镍基复合材料，并对其进行表征；
2.系统分析多孔复合材料对电解水催化析氢反应的质子传递、电化学性能等方面的影响；
3.研究制备条件、孔径和孔道结构等因素对多孔复合材料催化析氢反应性能的影响，找到最适合用于HER的多孔复合材料。
三、研究内容及时间安排
1.前期研究（2个月）
（1）文献阅读：查阅相关文献，了解多孔材料制备及其催化电化学性能；
（2）材料制备：制备镍基复合材料；
（3）表征分析：使用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等仪器对制备的材料进行表征分析。
2.研究主要内容（8个月）
（1）电化学性能测试：使用阳极溶液滴定仪、电化学工作站等设备，测试多孔复合材料催化析氢电流密度、交换电流密度等电化学性能指标；
（2）对比实验：对比不同制备条件、孔径和孔道结构等因素对多孔材料催化析氢性能的影响；
（3）数据统计：统计和分析实验数据，得到不同制备条件下的多孔材料催化析氢反应性能，找到最适合用于HER的多孔复合材料。
3.结论撰写（2个月）
根据实验结果撰写论文，并根据学术期刊要求准备报告和PPT，准备学术交流会议。
四、研究经费
研究经费总共100万元，具体分配如下：
1.材料采购费用：30万元；
2.实验仪器购置费用：15万元；
3.研究人员工资：40万元；
4.学术交流费用：10万元；
5.其他费用：5万元。
五、研究成果
研究成果包括但不限于以下方面：
1.制备多孔镍基复合材料，对其进行物理化学表征；
2.研究多孔复合材料对电解水析氢反应的影响，找到最适合用于HER的多孔复合材料；
3.发表或提交相关论文和学术交流报告。
注：以上任务书仅为参考，实际研究任务书需要根据实际情况具体制定。