1. 毕业设计（论文）主要内容：
化石能源的不断消耗和日益增长的环境问题激发了人们对于替代的能源储存和转化系统的研究兴趣。电化学水分解过程是存储化学键中的光电能量的有效途径，可以提供大量可循环的清洁氢气燃料。然而，电化学电解水如今面临的主要挑战是如何加速动力学缓慢的阳极半反应，即氧气产生反应(OER)。除此之外，氧气还原反应(ORR)也是电催化研究中的一个重点问题，在燃料电池的应用中起到了决定性的因素。铂基材料是目前氧气还原反应中最高效的催化剂，但贵金属铂材料，价格高昂，含量较少，因此寻找高效的非铂基催化材料也逐渐进入了人们的视线。
基于上述背景，钴基材料被大量的研究。钴在自然界中含量丰富，价格低廉，且由于其独特的电子状态，有着良好的催化活性。本课题基于钴基材料的特性，尝试通过水热-烧结的方法合成不同存在形式的钴基纳米材料（如Co3O4，Ni-Co合金, Co4N等），并通过与导电性优异且有一定催化活性的N-掺杂碳材料进行包覆，从而提高其催化活性，借助相关的表征测试手段进行机理和性能的研究，旨在推进钴基纳米材料电催化性能的研究和应用。
2. 毕业设计（论文）主要任务及要求
1. 查阅不少于15篇的参考文献（其中近5年英文文献不少于3篇），完成开题报告；
2. 掌握过渡金属钴基纳米材料的水热合成方法，制备前驱体；
3. 掌握氮掺杂材料的制备方法和反应条件；
3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排
1. 第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，完成开题报告。
2. 第4－6周：按照设计方案，制备氮掺杂碳包覆钴基纳米结构材料。
3. 第7－10周：采用XRD、SEM、TEM、BET、TG-DSC、CV、EIS、等技术测试材料的物相、显微结构、比表面积、电催化性能等。
4. 主要参考文献
[1] Xia C, Jiang Q, Zhao C, et al. Selenide-Based Electrocatalysts and Scaffolds for Water Oxidation Applications[J], Advanced Materials, 2016, 28(1): 77-85.
[2] Bae S-H, Kim J-E, Randriamahazaka H, et al. Seamlessly Conductive 3d Nanoarchitecture of Core-Shell Ni-Co Nanowire Network for Highly Efficient Oxygen Evolution[J], Advanced Energy Materials, 2016: 1601492.
[3] Li S, Wang Y, Peng S, et al. Co-Ni-Based Nanotubes/Nanosheets as Efficient Water Splitting Electrocatalysts[J], Advanced Energy Materials, 2016, 6(3): 1501661.
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