1. 本选题研究的目的及意义
氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源载体，在未来能源结构转型中扮演着至关重要的角色。
电催化析氢反应（HER）是实现绿色制氢的关键技术之一，其效率和成本受限于电催化剂的性能。
因此，开发高效、稳定、廉价的HER电催化剂具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，二维MBene材料在电催化领域的应用研究取得了显著进展，引起了国内外学者的广泛关注。
1. 国内研究现状
国内学者在MBene材料的制备、表征、性能及应用等方面开展了大量研究工作。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括以下几个方面：1.新型二维MBene材料的设计与合成：采用新型制备方法，设计合成具有特定结构和组成的二维MBene材料，并对其进行结构表征和性能测试。
2.MBene材料的HER催化性能研究：通过电化学测试方法，系统研究MBene材料的HER催化活性、稳定性、Tafel曲线、电化学阻抗等性能指标，并与其他HER催化剂进行比较，评估其应用潜力。
3.MBene催化HER的机理研究：结合理论计算和实验结果，深入探究MBene材料的HER催化机理，确定其活性位点，揭示反应路径，阐明结构与性能之间的关系。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论计算相结合的方法，具体研究步骤如下：
1.材料制备：采用化学气相沉积法、液相剥离法等方法制备不同结构和组成的二维MBene材料，并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱等手段对材料的结构、形貌和组成进行表征。
2.性能测试：利用电化学工作站等设备，测试MBene材料的HER催化活性、稳定性、Tafel曲线、电化学阻抗等性能指标，并与其他HER催化剂进行比较，评估其应用潜力。
3.机理研究：采用密度泛函理论（DFT）等计算方法，模拟MBene材料的电子结构、吸附能、反应路径等，揭示其HER催化机理，确定活性位点，阐明结构与性能之间的关系。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.采用新型制备方法，设计合成具有特定结构和组成的二维MBene材料，为开发高效HER催化剂提供新的思路。
2.结合实验研究和理论计算，深入探究MBene材料的HER催化机理，揭示其活性位点、反应路径以及结构与性能之间的关系，为设计合成高效HER催化剂提供理论指导。
3.通过系统研究MBene材料的HER催化性能，评估其应用潜力，为推动氢能技术的发展和应用提供新的材料选择。
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] 王晓峰, 王宇, 高立军, 等. 二维过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物(MXenes)的制备及其储能应用[J]. 无机材料学报, 2015, 30(6): 551-562.
[2] 张洪杰, 郭林. 二维纳米材料MXene的制备及其电化学应用研究进展[J]. 化学进展, 2016, 28(1): 121-132.
[3] 唐城, 李新昊. 二维材料MXene在储能领域的应用[J]. 电池, 2017, 47(4): 211-216.
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