原位热解法制备铁、氮共掺杂炭基催化材料的结构调控及其氧还原电催化性能研究的开题报告

原位热解法制备铁、氮共掺杂炭基催化材料的结构调控及其氧还原电催化性能研究的开题报告1.选题背景氧还原反应(ORR)作为一种重要的电化学反应，在燃料电池、锂空气电池、电解水等领域具有广泛的应用前景。目前

原位热解法制备铁、氮共掺杂炭基催化材料的结构调 控及其氧还原电催化性能研究的开题报告 1. 选题背景 (ORR) 氧还原反应作为一种重要的电化学反应，在燃料电池、锂空气 Pt/C 电池、电解水等领域具有广泛的应用前景。目前燃料电池中常用的 催化剂存在贵金属资源紧缺、价格昂贵、稳定性差等问题，因此研发低 成本、高效的替代催化剂具有极其重要的意义。其中，炭基催化剂由于 其具有良好的导电性、催化活性和稳定性，成为研究热点之一。 为了提高炭基催化剂的活性和稳定性，近年来研究者通过掺杂金 属、非金属等方式改变炭基材料表面的化学性质，以调控其催化性能。 ORR 其中，掺杂铁、氮原子能够形成活性位点，提高材料对的催化活 性。目前，采用原位热解法制备铁、氮共掺杂炭基催化材料已经成为一 种较为成熟的方法。 2. 研究内容 本研究将采用原位热解法制备铁、氮共掺杂炭基催化材料，并通过 改变炭源种类、煅烧温度等条件，对其结构进行调控，研究结构参数对 ORR 性能的影响。具体研究内容如下： 2.1 原位热解法制备铁、氮共掺杂炭基催化材料 以多巴胺、柿子椒为前驱体，采用原位热解法制备铁、氮共掺杂炭 基催化材料。并通过改变前驱体比例，调控催化材料中铁、氮含量。 2.2 ORR 结构调控及其对性能的影响研究 XFourierX 采用射线衍射仪、变换红外光谱仪、射线光电子能谱仪 等对催化材料的结构进行表征，并研究结构参数（如孔径、比表面积、 ORR 晶体结构等）对性能（如催化活性、稳定性）的影响。