有序介孔与分级孔过渡金属磷化物的构筑及其电催化析氢性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21673097
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0205.电化学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Water electrolysis is an efficient, clean route to generate hydrogen. Catalysts based on precious metals, such s platinum, have excellent catalytic performance toward hydrogen evolution reaction (HER) in water electrolysis, but they are not suitable for wide-spread practical applications due to their expense and scarcity. Transition-metal phosphides have intrinsically high catalytic activity toward HER. However, most of the reported transition-metal phosphide catalysts suffer from three main limitations, i.e., low specific surface areas, poor electrical conductivity and high mass-transfer resistance. Aimed by improving HER catalytic performance, and based on the construction of ordered mesoporous and hierarchical meso-macroporous metal phosphides, this project will explore a new strategy to prepare metal phosphide HER catalysts. We will utilize organic-inorganic, nano-casting and topological conversion techniques to convert mesoporous silica into mesoporous metal oxide, then to mesoporous metal phosphide, leading to the formation of a porous structure. Benefiting from the highly intrinsic activity toward HER of metal phosphide, the large surface area and abundant exposed active sites of mesopores, and the low charge/mass transfer resistance of macropores, we will be able to synergistically optimize the electrochemical properties of metal phosphide, mesopores and macropores, thus develop HER catalysts with large surface area and excellent charge/mass transfer performance.
电解水制氢是一种高效、清洁的制氢技术。铂等贵金属是最有效的电解水析氢催化剂,但因价格昂贵不适合大规模使用。因此,发展高效的非贵金属析氢催化剂对实现水电解制氢技术的大规模应用具有重要意义。过渡金属磷化物具有较高的本征析氢催化活性,但目前其催化性能与铂相比仍有一定差距。限制其催化性能的主要因素为比表面小、电导率低、传质性能差。本项目以提高水电解析氢催化性能为导向,以金属磷化物的有序介孔和分级孔结构的构筑为基础,探索一条制备过渡金属磷化物析氢催化剂的新途径。研究中借助无机-有机自组装、纳米浇筑和原位拓扑转变技术实现介孔二氧化硅→介孔金属氧化物→介孔金属磷化物的转变,进而构建金属磷化物的多孔结构。利用金属磷化物的高本征催化活性、介孔材料的大比表面与充分暴露的活性位、大孔材料的传质传荷特性实现金属磷化物、介孔、大孔三者的电化学协同优化,发展兼具高活性表面积和优异传荷传质性能的析氢催化剂。

结项摘要

本项目借助无机-有机自组装、纳米浇筑、自牺牲模板法和原位拓扑转变技术,开发了几种多孔过渡金属磷化物的可控制备技术,包括有序介孔金属磷化物、三维有序大孔金属磷化物、多级有序孔金属磷化物。揭示了多孔金属磷化物结构形成过程中的物理化学过程及相关机制。对所制备的过渡金属磷化物的电催化析氢性能进行了系统考察,建立了多孔结构与电催化性能之间的内在关系及影响规律,揭示了催化反应机理。利用金属磷化物的高本征催化活性、介孔材料的大比表面与充分暴露的活性位、大孔材料的传质传荷特性实现金属磷化物、介孔、大孔三者的电化学协同优化,发展了兼具高活性表面积和优异传荷传质性能的析氢催化剂。圆满完成了研究目标。本项目的研究成果对发展介孔材料可控制备技术、深入认识析氢催化反应机理以及开发高效的析氢催化剂提供了理论和实验基础。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
Insight into the indium-related morphology transformation and application for hydrogen production of Al-rich alloys
洞察与铟相关的形貌转变及其在富铝合金制氢中的应用
  • DOI:
    10.1016/j.jallcom.2020.155864
  • 发表时间:
    2020-11-25
  • 期刊:
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    An, Qi;Gao, Qian;Li, Nan
  • 通讯作者:
    Li, Nan
1T- and 2H-mixed phase MoS2 nanosheets coated on hollow mesoporous TiO2 nanospheres with enhanced photocatalytic activity
1T和2H混合相MoS2纳米片涂覆在空心介孔TiO2纳米球上,具有增强的光催化活性
  • DOI:
    10.1016/j.jcis.2020.01.100
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Colloid and Interface Science
  • 影响因子:
    9.9
  • 作者:
    Haixin Zhao;Shu Cui;Guodong Li;Nan Li;Xiaotian Li
  • 通讯作者:
    Xiaotian Li
Vertically grown CoS nanosheets on carbon cloth as efficient hydrogen evolution electrocatalysts
碳布上垂直生长的 CoS 纳米片作为高效析氢电催化剂
  • DOI:
    10.1016/j.ijhydene.2017.01.191
  • 发表时间:
    2017-04-13
  • 期刊:
    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY
  • 影响因子:
    7.2
  • 作者:
    Li, Nan;Liu, Xin;Zou, Xiaoxin
  • 通讯作者:
    Zou, Xiaoxin
In situ synthesis of concentric C@MoS2 core-shell nanospheres as anode for lithium ion battery
原位合成同心C@MoS2核壳纳米球作为锂离子电池负极
  • DOI:
    10.1007/s10853-017-1411-0
  • 发表时间:
    2017-11-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Li, Nan;Liu, Zhipeng;Li, Yanjuan
  • 通讯作者:
    Li, Yanjuan
Watermelon-like Rh S-x(y)@C nanospheres: phase evolution and its influence on the electrocatalytic performance for oxygen reduction reaction
类西瓜Rh S-x(y)@C纳米球:相演化及其对氧还原反应电催化性能的影响
  • DOI:
    10.1007/s10853-017-1294-0
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Journal of Materials Science
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Li Yanjuan;Li Nan;Yan Xiao;Li Xiaotian;Wang Runwei;Zhang Xiaoting
  • 通讯作者:
    Zhang Xiaoting

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

断藤益母汤对破骨细胞RANKL信号通路及MMP-9的影响
  • DOI:
    10.13422/j.cnki.syfjx.20181023
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国实验方剂学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡叙东;林昌松;潘东梅;李楠;姜玉宝;丘文宇;郭添枫
  • 通讯作者:
    郭添枫
基于SURPAC的残矿开采堑沟巷道空间位置优化
  • DOI:
    10.13374/j.issn2095-9389.2016.04.001
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    工程科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    丁航行;任凤玉;刘洋;宋德林;阚景文;李楠
  • 通讯作者:
    李楠
从“体质可调”浅论多囊卵巢综合征的预防
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    现代中西医结合杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    庞羽;李楠;贺丰杰
  • 通讯作者:
    贺丰杰
齐家南地区高台子油层致密油成藏模式
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    特种油气藏
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    袁青;罗群;李楠;李斌
  • 通讯作者:
    李斌
近70年来云南杞麓湖流域气候变化与人类活动的湖泊沉积记录
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    云南师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李楠;常凤琴;张虎才;刘亚生;吴汉;段立曾;刘培;路志明;毕荣鑫
  • 通讯作者:
    毕荣鑫

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

李楠的其他基金

1T-MoS2二维面内异质结构的构筑及其析氢催化性能研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    63 万元
  • 项目类别:
    面上项目
过渡金属硫/硒化物的合成及其作为直接甲醇燃料电池阴极催化剂的研究
  • 批准号:
    20903046
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码