1. 本选题研究的目的及意义
近年来，能源危机和环境污染问题日益严峻，发展高效、清洁的新能源技术迫在眉睫。
电化学能源转换技术，例如燃料电池、金属空气电池和电解水制氢等，为解决上述问题提供了promising的解决方案。
然而，这些技术的商业化应用受限于其缓慢的电极反应动力学。
2. 本选题国内外研究状况综述
碳基材料的掺杂改性是近年来电催化领域的研究热点之一。
近年来，国内外学者在碳基材料掺杂改性及其电催化应用方面开展了大量的研究工作，并取得了一系列重要进展。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用多种方法制备掺杂改性的碳基材料，并对其进行系统表征和电化学性能测试。
具体研究内容包括：
1.不同碳源对掺杂改性碳材料结构和性能的影响；2.不同掺杂元素（N、B、P、S等）对碳材料电催化性能的影响；3.掺杂量对碳材料结构和性能的影响规律；4.掺杂改性碳材料的电化学催化性能（ORR、HER等）及其催化机理研究。
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用如下研究方法和步骤：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解碳基材料掺杂改性及电催化性能研究的最新进展，为本研究提供理论基础和实验依据。
2.材料制备：采用化学气相沉积法、水热法、溶剂热法等方法制备不同掺杂元素、不同掺杂量的碳基材料。
3.材料表征：利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱仪（Raman）、X射线光电子能谱仪（XPS）等对制备的碳基材料进行形貌、结构和组成分析。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.开发简单、高效、可控的碳基材料掺杂改性方法，实现对碳材料电子结构和表面化学性质的精细调控，为高性能碳基电催化剂的设计和开发提供新的思路。
2.系统研究不同掺杂元素、掺杂量以及制备条件对碳材料结构、形貌和电化学催化性能的影响规律，揭示掺杂改性对碳材料电催化性能的影响机制，为高性能碳基电催化剂的设计提供理论依据。
3.结合多种表征手段和电化学测试技术，深入探究碳材料掺杂改性后电化学催化性能提升的机制，为高性能碳基电催化剂的设计提供更加深入的理解。
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] 王振宇, 王亮, 董博, 等. 碳基材料非金属掺杂改性及其电催化氧还原性能研究进展[J]. 无机材料学报, 2020, 35(1): 1-14.
[2] 魏蕾, 王国栋, 张丽丽, 等. 氮掺杂碳材料的制备及其电催化氧还原性能[J]. 功能材料, 2021, 52(10): 10184-10194.
[3] 刘洋, 王双印, 陈胜利. 杂原子掺杂碳材料的制备及其催化氧还原性能[J]. 化学进展, 2016, 28(1): 1-19.
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