1. 研究目的与意义
1.1 研究背景
随着世界人口的不断增长和经济的快速发展，全球对能源的需求以及环境污染的治理压力日益增大，因此世界各国科学家开始关注绿色的、可再生的新型能源，氢气是一种能量密度较高的清洁能源，被认为是化石能源的理想替代品，电催化水分解是目前很好的制氢方法之一，具有成本低、效率高、无污染、来源丰富等优点。电催化分解水制备氢气技术燃料电池以及可充电金属－空气电池等被认为是极具应用前景的能量储存和转换技术及设备。氧气析出反应是这些技术的核心反应之一，然而该反应是动力学慢，反应过程中存在着较高的过电压，导致反应效率低，制约了相应技术的发展，因此研发能够有效降低OER过电压的催化剂是促进这些技术进入应用的重要途径。
常见的贵金属及其氧化物如Pt、RuO、2IrO2等是目前OER催化性能最好的电催化剂，但是贵金属储量稀少、价格昂贵，难以大规模商业应用。因此，近年来大量的研究工作致力于开发低成本、高效率的OER催化剂，如过渡金属氧化物过渡金属氢氧化物、层状双氢氧化物等非贵金属催化剂。研究表明，在碱性电解液中，Ni有利于OH的解析反应，Co对吸附在电极上的氧原子转化为O2具有很高的催化活性，因而基于Ni/Co的催化剂具有极大的潜力取代贵金属催化剂。
2. 研究内容和预期目标
2.1 主要研究内容
1. 对Ni, Co-MOF-74, NiCo-MOF-74及其复合材料的合成；
2. 对合成的NiCo-MOF-74及其复合材料形貌，组成及结构等进行表征；
3. 研究的方法与步骤
1. 采用一步溶剂法合成所需的 Ni,Co-MOF-74, NiCo-MOF-74及NiCo-MOF-74/泡沫镍复合材料；
2. 使用X射线衍射法（XRD），扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FT-IR）等对材料的结构和材料进行表征；
3. 通过循环伏安法对材料进行活化再采用线性伏安法测试催化剂氧气析出反应（OER）活性，通过循环伏安法测试催化剂的电化学活性比表面积（ECSA)。此外利用电化学工作站测试相关材料的阻抗及稳定性能；
4. 参考文献
[1] Tiwari J, Sultan S, Myung C, et al. Multicomponent electrocatalyst with ultralow Pt loading and high hydrogen evolution activity[J]. Nature Energy, 2018, 3(9):773-782.
[2] Shen X, Xia XH, Ye WC, et al. Hexagram-like CoS-MoS2 composites with enhanced activity for hydrogen evolution reaction[J]. Journal of Solid State Electrochemistry, 2017, 21(2):409-417．
[3] Chen J, Yin X. Recent progress in nonprecious metal catalysts for electrocatalytic oxygen evolution reaction. Chemical Industry and Engineering Progress, 2016, 35(9) :2775-2782．
5. 计划与进度安排
1. 2024.12.19～2024.02.19
查阅课题相关资料，熟悉仪器以及各种软件操作。
2. 2024.02.20～2024.03.12:
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