1. 本选题研究的目的及意义
燃料电池作为一种高效、清洁的能源转换装置，在新能源领域备受瞩目。
其中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）因其低温启动、高能量密度和零排放等优势，在电动汽车、便携式电源等领域具有广阔的应用前景。
然而，PEMFC的阴极氧还原反应（ORR）缓慢的动力学过程是制约其大规模商业化的主要瓶颈之一。
2. 本选题国内外研究状况综述
燃料电池氧还原催化剂的研究一直是国内外学术界和工业界关注的焦点，近年来，生物质热解制备燃料电池催化剂的研究也取得了一定的进展。
1. 国内研究现状
国内学者在生物质热解制备燃料电池催化剂方面开展了一系列研究。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
1.生物质原料的筛选：选取不同种类的生物质原料（如木材、秸秆、果壳等），分析其化学组成和结构特点，为后续热解制备催化剂提供依据。
2.生物质热解制备催化剂：通过管式炉、微波炉等热解设备，对选定的生物质原料进行热解处理，探索热解温度、热解时间、升温速率等工艺参数对催化剂结构和性能的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究的方法，具体步骤如下：
1.文献调研与方案设计:通过查阅国内外相关文献，了解生物质热解制备燃料电池催化剂的研究现状、发展趋势以及存在的问题，在此基础上，确定本研究的具体目标、技术路线和研究方法。
2.实验材料与试剂:准备实验所需的生物质原料、化学试剂、仪器设备等。
其中，生物质原料的选择应考虑其来源、成本、化学组成等因素，化学试剂应选用分析纯或以上级别的试剂，仪器设备应保证其精度和可靠性。
5. 研究的创新点
1.生物质原料的选择:本研究将探索不同种类、不同来源的生物质原料（如农林废弃物、城市生活垃圾等）作为制备燃料电池催化剂的原料，探寻其与催化剂性能之间的关系，以期开发出更加廉价、环保、高效的催化剂制备方法。
2.热解工艺的优化:本研究将对生物质热解工艺进行系统研究，优化热解温度、热解时间、升温速率、气氛控制等工艺参数，以期获得具有更高比表面积、更丰富孔隙结构、更优异导电性的生物炭材料。
3.催化剂结构和性能的调控:本研究将探索不同的化学活化方法和掺杂策略，对生物质热解催化剂的结构和性能进行调控，例如通过引入氮、磷、硫等杂原子，提高催化剂的氧还原活性、稳定性和抗甲醇性能。
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] 张晓东, 郭庆杰, 骆仲泱, 等. 生物质热解制备碳材料及其储能应用研究进展[J]. 无机材料学报, 2020, 35(1): 1-14.
[2] 王志, 刘建国, 陈亚飞, 等. 生物质基非贵金属催化剂的制备及其催化氧还原性能研究进展[J]. 化工进展, 2020, 39(1): 233-244.
[3] 邓宇, 刘昌俊, 肖睿, 等. 生物质基催化剂在燃料电池中的应用研究进展[J]. 化学进展, 2019, 31(9): 1561-1574.
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