首页 > 技术交易 > 科技成果
三维钼基硫属化合物纳米材料的可控制备及电催化析氢性能
发布时间: 2023-12-08 浏览量:24
  • 交易方式:面议
  • 联系电话:0451-51920927
  • 单位名称或姓名:省科技成果转化中心
  • 产业领域:生物经济
  • 成果类型:
项目基本情况Basic information of the project
1、课题来源与背景:二维无机功能材料作为材料科学领域活跃的前沿学科之一,其能够达到尖端科学技术指标的各项要求。大量研究结果表明,二维无机功能材料体系不仅展现了优越的性能,也推进了材料微观结构与其性能之间的构效关系研究,提高了二维无机功能材料在实际中的应用价值。石墨烯的发现与研究促进了二维层状纳米材料的快速发展。鉴于此,以二维层状无机功能纳米材料可控形貌制备为切入点,选择近年来备受关注的二维层状过渡金属二硫属化物作为研究对象,设计和生长具有新颖结构的二硒化钼及其异质结功能材料,深入探讨其相关机理,并研究产物性能。 2、研究目的与意义:材料的结构决定材料的性能进而影响材料的应用,三者之间存在着紧密的联系。因而,深入研究与探讨材料的形貌、结构和性能之间的关系,能够开发和指引结构更加新奇、性能更加优越、更为先进的材料。结构新颖的材料的开拓都伴随着制备合成过程的改善,在材料的制备过程中通过可控调节材料的形貌、架构和微观结构,能够实现控制材料的物理或化学性质,进而改善材料的性能。因此,可控制备合成新颖形貌和结构的材料已经成为材料科学领域中的一个重要组成部分。探索新的制备工艺,开发新的合成方法对于新材料的推广和实际应用将产生非常重要的意义与价值。 3、主要论点与论据:钼基功能活性材料作为高效廉价的电催化剂,由于其具有一些特殊的优势而引人关注,例如钼基硫属化合物特有的层状结构使其边缘具有丰富的催化活性位点、硒化钼中的硒空位具有较低的氢吸附吉布斯自由能等。因此,通过合理的结构设计,结合钼基硫属化合物独特的特性,将使钼基硫属化合物功能活性材料在电催化析氢领域展示杰出的应用优势。 4、创见与创新:可控生长高质量、尺度均匀、分散性好、结构新颖的三维分等级硒化钼空心球有序结构阵列、垂直硒化钼纳米层和超小硒化钼纳米晶结构系列钼基硫属功能纳米材料,电催化析氢测试结果表明类太平洋板块多层硒化钼空心球有序结构阵列、超薄分等级硒化钼纳米层和超小硒化钼纳米晶催化剂均具有较佳的电催化析氢性能,显示较低的过电势、较小的塔菲尔斜率、较高的导电性和较好的稳定性。这些结果将为可控制备三维分等级过渡金属硫属化合物及其在电化学应用领域方面的相关研究奠定坚实的基础。 5、社会经济效益,存在的问题:近些年来,二维层状功能纳米材料,如石墨烯、二硫化钼等,由于具有杰出的物理和化学性质,吸引了众多科研工作者们的广泛注意和研究。因此,在材料的合成和功能化的技术和方法方面已经日渐成熟。如何更好地将这些材料应用在实际生产生活中,已经成为人们非常关注的话题,这也是开展本项目研究工作的初衷。电催化分解水制氢是减少环境污染和实现可再生清洁能源的重要途径。开发高效、稳定的制氢催化剂具有重要的科学价值和现实意义。氢气被认为是环境友好的清洁能源,电催化分解水可以制备高纯度的氢气,氢气的纯的能够达到99.7%以上,这种纯度的氢气可以应用在电子、仪器、仪表工业中,用作还原剂、保护气和对合金的热处理等;粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用作还原剂;制取多晶硅、锗等半导体原材料;油脂氢化和双氢内冷发电机中的冷却气等。在碱性介质中进行电分解水制氢预期是最有可能实现产业化制氢的技术。 6、历年获奖情况:无 7、成果简介:氢气作为绿色能源已经吸引了当今世界范围内科学家们的广泛关注,因为氢气具有高能量、可再生和环境友好等特点,使其能够取代对环境造成极大污染并日益枯竭的化石燃料。钼基功能活性材料作为高效廉价的电催化剂,由于其具有一些特殊的优势而引人关注,例如钼基硫属化合物特有的层状结构使其边缘具有丰富的催化活性位点、硒化钼中的硒空位具有较低的氢吸附吉布斯自由能等。因此,通过合理的结构设计,结合钼基硫属化合物独特的特性,将使钼基硫属化合物功能活性材料在电催化析氢领域展示杰出的应用优势。本研究可控生长了高质量、尺度均匀、分散性好、结构新颖的三维分等级硒化钼空心球有序结构阵列、垂直硒化钼纳米层和超小硒化钼纳米晶结构系列钼基硫属功能纳米材料,电催化析氢测试结果表明类太平洋板块多层硒化钼空心球有序结构阵列、超薄分等级硒化钼纳米层和超小硒化钼纳米晶催化剂均具有较佳的电催化析氢性能,显示较低的过电势、较小的塔菲尔斜率、较高的导电性和较好的稳定性。本研究结果将为可控制备三维分等级过渡金属硫属化合物及其在电化学应用领域方面的相关研究奠定坚实的基础。
管理团队与技术团队Management team and technical team
齐齐哈尔大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。
成果推荐Result recommendation