1. 本选题研究的目的及意义
氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源，被认为是未来最有希望替代传统化石燃料的能源载体之一。
电解水制氢技术由于其环境友好、产物纯度高等优点，成为氢能生产领域的研究热点。
其中，电催化析氢反应（HER）是电解水制氢的关键步骤之一，开发高效、稳定、低成本的HER催化剂是推动氢能技术发展的重要方向。
2. 本选题国内外研究状况综述
电催化析氢反应作为一种清洁高效的制氢技术，近年来受到国内外研究者的广泛关注。
贵金属铂基材料由于其优异的催化活性和稳定性，一直是HER电催化剂研究的重点。
为了降低成本和提高催化性能，研究者们致力于开发各种铂基合金和纳米结构催化剂。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
1.纳米枝状Pt-Cu材料的制备：探索不同的制备方法，如化学还原法、电化学沉积法等，合成纳米枝状Pt-Cu材料；通过调控实验参数，如反应温度、反应时间、还原剂种类及浓度、Pt/Cu比例等，控制纳米枝状结构的形貌和尺寸，并研究其对材料性能的影响。
2.材料的表征：利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对制备的纳米枝状Pt-Cu材料进行表征，分析其晶体结构、形貌、组成和元素价态等。
4. 研究的方法与步骤
1.查阅文献，了解国内外关于Pt-Cu合金材料和电催化析氢反应的最新研究进展，确定研究方向和目标。
2.制备纳米枝状Pt-Cu材料。
探索不同的合成方法，如化学还原法、电化学沉积法等，并通过调控实验参数（如反应温度、反应时间、还原剂种类及浓度、Pt/Cu比例等）控制材料的形貌、尺寸和组成。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于制备纳米枝状Pt-Cu合金材料并研究其电催化析氢性能，具体体现在以下几个方面:
1.材料制备方面:采用简单、可控的化学方法合成纳米枝状Pt-Cu合金材料，并通过调控实验参数控制材料的形貌、尺寸和组成，为高效HER电催化剂的设计提供新的思路。
2.催化性能方面:纳米枝状结构赋予Pt-Cu合金材料更大的比表面积和更多的活性位点，Pt-Cu合金效应可以调节材料的电子结构，从而提高HER催化活性、稳定性和耐久性。
3.机理研究方面:结合实验结果和理论计算，深入探究纳米枝状Pt-Cu合金材料的电催化析氢机理，揭示纳米枝状结构和Pt-Cu合金效应对HER催化性能的影响机制，为新型高效HER电催化剂的设计提供理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 孙晓峰, 葛君, 姚文清, 等. 电催化析氢反应的研究进展[J]. 化学进展, 2018, 30(9): 1291-1304.
[2] 郭林, 魏子栋, 郑直, 等. 电催化析氢催化剂研究进展[J]. 化工进展, 2020, 39(2): 425-438.
[3] 曹敏花, 张鹏, 陆天波, 等. 铂基催化剂的结构调控及其电催化析氢性能研究进展[J]. 无机材料学报, 2020, 35(11): 1153-1162.
