申请基金项目申请表

项目编号：

《课程论文》

模拟基金资助项目

申请书

一、基本信息

三、经费概算

单位：万元（保留一位小数）

四、立论依据

1．国内外发展研究现状及发展动态分析

氢能具有非常高的能量密度和极低的环境污染，对于洁净能源的利用开发是至关重要的。电催化析氢反应是在金属电极表面放氢腐蚀的阴极过程，是在可逆氢燃料电池中产氢的重要过程。硫化物是该系列反应中最具催化活性的无机材料材料，然而其高成本促使人们一直在寻找降低硫化物用量的方法。迄今为止，业界还未能开发出降低硫化物用量且保持高电催化活性的技术。该进展使得业界将能够在降低金属硫化物用量的同时极大地提高电催化析氢活性，为开发低成本、高性能电催化材料铺平了道路。该研究发现有助于加深人们对复合结构材料中电荷极化行为和机制的认识，也对复合结构电催化剂的理性设计具有重要推动作用。

2.本项目的研究意义（需结合科学研究发展趋势来论述科学意义；或结合国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景）氢能源作为高效洁净理想的二次能源已受到世界各国广泛的重视。电解水制氢是实现大规模生产氢的重要手段降低电解能耗行之有效的方法就是降低氢的阴极析出电位，因此开发新型廉价的高催化性能析氢材料具有十分重要的意义。近年来，通过不同复合的技术将一种或数种不溶性固体微粒，特别是由纳米技术得到的纳米颗粒掺杂到纳米层状材料中形成的复合镀层，表现出较高的催化性能为开发新型廉价高催化活性析氢材料提供了一种新的途径本文制备了电极通过性能测定阴极极化曲线、塔菲尔曲线和交流阻抗得到其动力学参数。分别对和电极的催化性能进行比较，从而得到一种廉价高效的催化析氢材料。

3.主要参考文献目录（按照项目指南中参考文献标准格式填写）

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五、研究内容、研究目标、拟解决的关键科学问题、创新点及预期成果

1.研究内容

用不同的方法制备硫化物，如水热法、化学沉积法、球磨法、超声法。

用不同方法所得的硫化物沉积在碳纤维上进行电化学测试，进行分析研究。

比较几种硫化物选择工艺简单、制备容易、可再生、环保的硫化物进行深

一步的研究，得到可用于大量规模生产并用于电子器件的物质和生产工艺。

2.研究目标

得到起始电压低、电流密度大、塔菲尔曲线斜率小的硫化物和碳纤维结合体。

得到循环性能好、制备简单、方法省时省力、电催化学性能强、环保再生的硫化物用于实际应用。

得到微观结构好，宏观体积小，用于实际生产、利于人们生活的一些电器件、催化器件和储能器件，比如电池和电容器。为这些研究提供基础，进一步进行研究。

3.拟解决的科学问题

较高的催化性能为开发新型廉价高催化活性析氢材料提供了一种新的途径本文制备了电极通过性能测定阴极极化曲线、塔菲尔曲线和交流阻抗得到其动力学参数。通过对和电极的催化性能进行比较，从而得到一种廉价高效的催化析氢材料。得到高效洁净理想的二次能源--氢能源。

4.项目的特色与创新之处

用了多种硫化物和多种生产物质的方法，可用于进行比较。用物理法、化学法等制备样品，思考不同的方法所得物质有什么不同。

5.预期成果

得到起始电压低、电流密度大、塔菲尔曲线斜率小的硫化物和碳纤维结合体。

得到循环性能好、制备简单、方法省时省力、电催化学性能强、环保再生的硫化物用于实际应用。

得到微观结构好，宏观体积小，用于实际生产、利于人们生活的一些电器件、催化器件和储能器件，比如电池和电容器。为这些研究提供基础，进一步进行研究。

六、研究方案及可行性分析

1.研究方案（有关方法、技术路线、实验手段、关键技术等说明，项目可行性分析）

由于本项目申请结合了被单位的研究基础和工作条件。所选用的方法安全、简单。主要的技术路线有水热法、球磨法、化学沉积法和电化学测试，已经对物质进行表征的透射电镜、扫描电镜、X射线颜色分析、能谱损失谱分析、被散射电子衍射、原子力显微镜分析等。

二维层状无机材料比如单层和层数比较少的二硫化钼、六方晶系氮化硼、二硫属化物有很好的发展前景并被人们潜心研究。石墨烯（二维晶体结构被研究）一样的可有剥落层的材料，由于他们这种独特的性能，人们对它们有很大兴趣。无机类MoS2，大的带隙能和高的载流子迁移率有很大的发展前景,纳米结构的MoS2，析氢反应后高的催化性能被研究,在以MoS2为基础的催化剂在析氢中有所研究。选择副族金属元素和硫元素结合在一起，有类似的物理性能和递进的化学性能。前期工作的研究进展和取得的研究成果，不仅积累了研究基础，而且凸现和支撑本项目研究方案的可行性。

2.年度计划安排（包括拟组织的重要学术交流活动、国际合作与交流计划等）

2014.12-2015.6 用水热法制备硫化物，进行电化学性能研究

2015.7-2015.12 用球磨法制备硫化物，进行电化学性能研究

2016.1-2016.6 用化学沉积法制备硫化物，进行电化学性能研究

2016.7-2016.12 横向和纵向比较不同方法和不同物质在电化学性能上进行比较。

七、研究基础与工作条件

1.工作条件（已具备的实验条件，尚缺少的实验条件和拟解决的途径）

先期摸索制备二硫化钼以及与碳纤维的复合，可以得到客观的实验结果，较好的电化学性能，可以得出可以进行下一步的研究。

现阶段在摸索二硫化钴的制备实验条件，以制备二硫化钼的药品比例和实验条件以及文献中的实验温度和加热时间，得到纯度较大的二硫化钴。

由于需要做的工作比较大，在每种样品每种试验方法都需要摸索，样品

的比例试验时间，以及极化曲线所加电压和扫描速度都需要进行一步一步摸索，以二硫化钼的实验条件为参考并不断大量阅读参考文献进行试验。

由于做实验需随时间不断地对物质进行表征，所得样品的稳定性都需要进行研究，可能因仪器被他人预约等不能满足某个实验条件的研究等都需要克服。

2.申请者和项目主要成员业务简历（分人填写申请人学历和研究工作简历，近五年已发表与本项目有关的主要论著目录和获得学术奖励情况及在本项目中承担的任务。论著目录要求详细列出所有作者、论著题目、期刊名或出版社名、年、卷（期）、起止页码等，申请人不超过6篇，参与者不超过3篇；奖励情况也须详细列出全部受奖人员、奖励名称等级、授奖年等）