1. 毕业设计（论文）主要内容：
作为一种高效无污染能量转换装置，质子交换膜燃料电池（PEMFC）的商业化发展受制于Pt基阴极催化剂的高成本。
因此，开发非贵金属催化剂替代Pt对于PEMFC的大规模应用至关重要。
目前性能最好的非贵金属催化剂是Fe-N-C催化剂。
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，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响，完成开题报告；2. 完成不少于5000字的英文文献翻译；3. 学习并熟练掌握高性能Fe-N-C催化剂的制备方法；4. 学习并熟练掌握PEMFC的测试方法；5. 总结国内外相关研究概况和发展趋势，总结选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响，分析、归纳实验数据，撰写毕业论文，字数不少于1.2万字。
3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排
第1-2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，并完成开题报告。
第3-6周：按照设计方案，制备高性能Fe-N-C催化剂并进行PEMFC稳定性测试，对测试后的材料进行结构和成分表征，推断可能的衰减机理。
第7-11周：对测试后衰减的催化剂进行处理，探索恢复性能的方法。
4. 主要参考文献
[1] Lefèvre M, Proietti E, Jaouen F, et al. Iron-based catalysts with improved oxygen reduction activity in polymer electrolyte fuel cells[J]. Science, 2009, 324(5923): 71-74.[2] Proietti E , Jaouen, Frédéric, Lefèvre, Michel, et al. Iron-based cathode catalyst with enhanced power density in polymer electrolyte membrane fuel cells[J]. Nature Communications, 2011, 2: 416-420.[3] Shui J, Chen C, Grabstanowicz L, et al. Highly efficient nonprecious metal catalyst prepared with metal-organic framework in a continuous carbon nanofibrous network[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2015.[4] Liu Q, Liu X, Zheng L, et al. The Solid-Phase Synthesis of an Fe-N-C Electrocatalyst for High-Power Proton-Exchange Membrane Fuel Cells[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018, 57(5): 1204.[5] Banham D, Ye S, Pei K, et al. A review of the stability and durability of non-precious metal catalysts for the oxygen reduction reaction in proton exchange membrane fuel cells[J]. Journal of Power Sources, 2015, 285: 334-348.[6] Choi C H, Lim H K, Chung M W, et al. The Achilles' heel of iron-based catalysts during oxygen reduction in an acidic medium[J]. Energy Environmental Science.[7] A specific demetalation of Fe-N4 catalytic sites in the micropores of NC_Ar NH3 is at the origin of the initial activity loss of the highly active Fe/N/C catalyst used for the reduction of oxygen in PEM fuel cells[J]. Energy Environmental Science, 2018, 11.[8] Wang Y, Zhu P, Yang H, et al. Surface Fluorination to Boost the Stability of the Fe/N/C Cathode in Proton Exchange Membrane Fuel Cells[J]. Chemelectrochem, 2017.
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