碳化钨(钒、钼）基催化材料的定域制备及电催化增强机理研究

本项目对"碳化钨（钒、钼）基催化材料的定域制备及电催化增强机理"进行系统和深入的理论和实验研究，重点放在三方面。1，高稳定助催化碳化钨（钒、钼）载体材料的设计策略和制备科学研究；2，催化活性材料的催化作用本质和增强机制研究；3，金属-载体间相互作用力提高的理论研究和系统设计。我们将根据原子结构特性阐述催化材料构型和被催化物种之间的构效关系，从催化材料的电特性和轨道特性角度阐述不同构型的载体对催化材料催化能力的影响机制。从而更真实地揭示电催化的机理，提出具有普适指导性和满足实际应用要求的催化剂材料的合成设计和材料性能优化的原则。我们的工作在实验上主要集中在新型催化剂载体和催化体系的功能导向设计、合成和表征。在理论上主要探讨催化材料的稳定化设计策略、协同效应的本质、金属-载体相互作用力提高的机制，从而在实质上解决低温燃料电池催化材料的催化活性、稳定性、成本等共性关键问题。

本项目对“碳化钨（钒、钼）基催化材料的定域制备及电催化增强机理”进行了系统和深入的理论和实验研究，重点体现了以下几方面的研究成果。1，通过高稳定助催化碳化钨（钒、钼）载体材料的设计策略和制备科学研究，基于新的机理和材料创新性地发展了一种低温合成纯碳化物的新方法，并合成了多种碳化物基催化剂；2，通过材料设计，制备了双金属碳化物、两元碳化物载体材料，负载金属后体现了高催化活性、高稳定性，并对催化材料的催化作用本质和增强机制进行了研究；3，创造性地利用离子交换树脂制备三维多级孔和自惨杂类石墨烯材料，并定位负载金属以制备高度稳定的催化材料。在此基础上，发展了三维多级孔和自惨杂类石墨烯材料并进行批量生产，满足实际应用的普适要求来制备各种催化材料。发展了氮自掺杂，氮、硼共掺杂类石墨烯材料直接用于氧还原，这种自掺杂材料普遍体现了高度的氧还原催化作用。我们的工作在实验上主要集中在新型催化剂载体和催化体系的功能导向设计、合成和表征。在理论上主要探讨催化材料的稳定化设计策略、协同效应的本质、金属-载体相互作用力提高的机制，从而在实质上解决低温燃料电池催化材料的催化活性、稳定性、成本等共性关键问题。.本项目按时完成预定的任务。