1. 本选题研究的目的及意义
随着全球能源需求的日益增长和环境污染问题的加剧，开发清洁、可持续的能源成为了当务之急。
氢能作为一种理想的二次能源，具有能量密度高、燃烧产物清洁无污染等优点，受到了广泛关注。
电解水制氢被认为是目前最具潜力的绿色制氢技术之一，而析氢反应（HER）是电解水制氢的关键步骤。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，非贵金属HER电催化剂的研究取得了显著进展，其中，过渡金属化合物、碳基材料等备受关注。
1. 国内研究现状
我国学者在非贵金属HER电催化剂领域的研究取得了一系列重要成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究的主要内容是设计合成多孔碳负载钼基纳米复合材料，并研究其HER催化性能。
1. 主要内容
1.多孔碳材料和钼基纳米材料的选择与制备：根据文献调研，选择合适的制备方法，制备具有高比表面积、优异导电性和稳定性的多孔碳材料，以及尺寸可控、形貌规整的钼基纳米材料；2.多孔碳负载钼基纳米复合材料的制备：采用合适的负载方法，将钼基纳米材料负载到多孔碳材料上，制备出纳米结构的复合材料；3.材料的表征：采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对材料的结构、形貌和组成进行表征；4.电化学性能测试：采用电化学工作站等设备，测试材料的HER催化活性、稳定性和法拉第效率等电化学性能；5.催化机理研究：结合实验结果和密度泛函理论(DFT)计算，探究多孔碳负载钼基纳米复合材料的HER催化机理。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验与理论计算相结合的方法，具体步骤如下：
1.通过文献调研，确定制备多孔碳材料和钼基纳米材料的最佳方法，并进行材料制备；2.采用浸渍法、化学沉积法等方法，将钼基纳米材料负载到多孔碳材料上，制备出多孔碳负载钼基纳米复合材料；3.利用XRD、SEM、TEM等手段对材料的结构、形貌和组成进行表征，分析其物理化学性质；4.采用电化学工作站等设备，测试材料的HER催化活性、稳定性和法拉第效率等电化学性能，并进行数据分析；5.基于DFT理论，构建多孔碳负载钼基纳米复合材料的理论模型，计算其HER反应机理，并结合实验结果进行分析，揭示材料的构效关系。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.合理设计并制备了多孔碳负载钼基纳米复合材料，充分发挥了多孔碳材料和钼基材料的协同效应，提高了材料的HER催化活性；2.通过调控材料的形貌、结构和组成等，优化了材料的HER催化性能；3.结合实验结果和DFT理论计算，深入探究了多孔碳负载钼基纳米复合材料的HER催化机理，为设计合成更高性能的HER电催化剂提供理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1.张晓丹, 王国清, 王丹, 等. MXene基高效析氢催化剂研究进展[J]. 无机材料学报, 2021, 36(1): 1-18.
2.李亚光, 张帅, 郝素菊, 等. 析氢反应电催化剂的研究进展[J]. 化学通报, 2021, 84(11): 1185-1199.
3.吴倩, 王亮, 尹衍, 等. 二维过渡金属碳氮化合物MXenes基电催化剂研究进展[J]. 化学进展, 2020, 32(9): 1427-1444.
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
