二维原子晶体-半导体氧化物异质结的构筑及催化硼氢化物储氢机制的研究

基本信息
批准号:51861005
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:39.00
负责人:邹勇进
学科分类:
依托单位:桂林电子科技大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:蔡丹,殷莹,蔡成龙,高玉波,刘尹
关键词:
石墨烯储氢硼氢化物金属氢化物脱氢
结项摘要

In regard to the high adsorption/desorption temperature, sluggish dynamics of the hydrogen release from borohydrides, this project aims to construct heterojunctions between two-dimensional atomic crystal and semiconductor oxide. The active hydrogen spillover metal nanocatalysts will be further introduced. The formed composite will be utilized to catalyze the hydrogen absorption/desorption reactions of borohydrides. Through the reasonable design of the composition, engineering the heterojunction energy band, controlling the electron state of the heterjunctions, the catalytic activity is supposed to be effectively improved. The types of two-dimensional atomic crystals (such as graphene, and MoS2), metal oxide (TiO2, SiO2, and Co3O4) defects, the size of metal nanoparticles, structure the heterojunction composite will be examined to build the relationship between these factors and their catalytic properties. The catalytic performance of different composition, structure, morphology will be compared. Combined with the calculation of density functional theory, the microscopic catalytic nature of heterostructures will be revealed. The hydrogen atoms migration at the micro-interface and separation mechanism will be explained. The model between the catalytic performance and their structure and morphology will be established. The implementation of this project will provide useful guide and instruction for the development of efficient borohydride hydrogen storage system with cheap catalysts.

针对硼氢化物储氢材料吸放氢温度高,动力学缓慢等科学问题,本项目拟在二维原子晶体和半导体氧化物界面构筑异质结,并引入氢溢流活性金属粒子形成复合催化剂,对硼氢化物储氢材料进行有效催化。通过带隙匹配和能带工程设计,调控异质结的带宽及电子赋存状态,以期能够有效提高异质结的综合催化性能。探索二维原子晶体的种类(如石墨烯、MoS2等)、氧化物(如TiO2、SiO2、Co3O4等)的缺陷、金属纳米粒子的尺寸、复合材料的能带结构等与其催化性能之间的对应关系。通过不同组成、结构、形貌的异质结催化性能比较,并结合密度泛函理论计算,研究二维原子晶体异质结催化硼氢化物的作用原理和微观本质;揭示氢原子在微观界面的迁移和分离机制;建立催化性能与其组成、结构、形貌之间的构效关系模型。本项目的实施将为开发基于硼氢化物与廉价催化剂的高效储氢体系奠定理论基础和实验依据。

项目摘要

本项目以二维原子晶体和半导体氧化物界面构筑了异质结,并引入氢溢流活性金属粒子Ru等形成复合催化剂,对NaBH4储氢材料实现了有效催化。通过带隙匹配和能带工程设计,调控了异质结的带宽及电子赋存状态,有效提高了异质结的综合催化性能。探索了二维原子晶体的种类、氧化物的缺陷、金属纳米粒子的尺寸、复合材料的能带结构等与其催化性能之间的对应关系。通过不同组成、结构、形貌的异质结催化性能比较,并结合密度泛函理论计算,研究了二维原子晶体异质结催化硼氢化物的作用原理和微观本质,揭示了氢原子在微观界面的迁移和分离机制。本项目的成功实施将为开发基于硼氢化物与廉价催化剂的高效储氢体系奠定理论基础和实验依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

珠江口生物中多氯萘、六氯丁二烯和五氯苯酚的含量水平和分布特征

珠江口生物中多氯萘、六氯丁二烯和五氯苯酚的含量水平和分布特征

DOI:10.7524 /j.issn.0254-6108.2017122903
发表时间:2018
2

SUMO特异性蛋白酶3通过调控巨噬细胞极化促进磷酸钙诱导的小鼠腹主动脉瘤形成

SUMO特异性蛋白酶3通过调控巨噬细胞极化促进磷酸钙诱导的小鼠腹主动脉瘤形成

DOI:10.3969/j.issn.1000-4718.2020.05.001
发表时间:2020
3

考虑台风时空演变的配电网移动储能优化配置与运行策略

考虑台风时空演变的配电网移动储能优化配置与运行策略

DOI:10.7500/aeps20210702006
发表时间:2022
4

重金属-柠檬酸-针铁矿三元体系的表面络合模型研究

重金属-柠檬酸-针铁矿三元体系的表面络合模型研究

DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2020053102
发表时间:2021
5

水平地震激励下卧式储罐考虑储液晃动的简化力学模型

水平地震激励下卧式储罐考虑储液晃动的简化力学模型

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.13.019
发表时间:2020

邹勇进的其他基金

相似国自然基金

1

轻金属氢化物-氨硼烷体系晶体结构与储氢性能研究

批准号:51161004
批准年份:2011
负责人:姚青荣
学科分类:E0101
资助金额:49.00
项目类别:地区科学基金项目
2

窄带隙/氧化物微观异质结半导体构建与光催化产氢研究

批准号:21371053
批准年份:2013
负责人:付宏刚
学科分类:B0103
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
3

新型镁基硼氮复合氢化物的制备及储氢性能研究

批准号:51101144
批准年份:2011
负责人:褚海亮
学科分类:E0110
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
4

轻金属硼基氢化物复合材料的制备及储氢性能研究

批准号:51271094
批准年份:2012
负责人:陶占良
学科分类:E0110
资助金额:80.00
项目类别:面上项目