过渡族金属氧卤化物催化剂的可控制备与性能研究
理学院
本项目针对燃料电池、金属-空气电池、水电解槽和可再生有机燃料的电化学合成系统等新型能源转换和存储技术与器件等过程中均涉及的氧析出反应（OER）缺乏高活性、高稳定性、高成本效益的OER电催化剂这一现象，拟开发一种通用的过渡金属氧卤化物纳米结构的宏量制备或加工的快速升温策略。主要解决问题为：（1）系统地研究利用快速升温策略制备过渡金属卤化物的可控制备方法，探究简单、高效、经济、普适和易于修饰的宏量制备工艺；（2）拓展过渡族金属卤氧化物的制备工艺，探索过渡金属氧卤化物的可控制备方法；（3）过渡族金属氧卤化物催化剂的物性表征方面，通过XRD、SEM、TEM、XPS、BET和TG等表征手段，观察并分析上述相关材料的晶体结构、表面形貌、比表面积、热稳定性和表面成分等结构特征，明确合成工艺的具体参数对材料结构特征的具体影响；（4）过渡族金属氧卤化物催化剂的性能表征方面，明确催化活性与催化剂电导率之间的关系并进行催化剂的稳定性测试。（5）过渡族金属氧卤化物催化剂的构-效关系分析方面，通过第一性原理分析具体的活性位点在氧还原、氧析出和氢析出反应过程中吸附与脱吸附的能量势垒情况，从而说明催化活性的具体来源。
