1. 研究目的与意义（文献综述）
目的：通过盐模板法制备高比表面积氧还原催化剂
意义：
虽然在过去的几十年中，燃料电池因其能量转化率高、环境友好、排放的产物相对清洁，被认为是 21 世纪首选的洁净、高效的电力装置得到大力推广，但其高成本的运作导致推广受到阻碍，究其原因是需要pt/c作为催化剂催化其氧还原反应。pt是贵金属且自然界储量有限，同时pt基催化剂的耐久性存在很大问题且pt易被co等占据活性位点，失去催化活性，无法作为燃料电池的最佳催化剂。如果不解决这个关键问题，那么燃料电池的商业化应用将受到影响。国内外的研究人员一直致力于寻找能替代pt/c的氧还原催化剂，比如贵金属的ag、au和ru,非贵金属的锰化物、硫化物和碳氧化物，但他们的稳定性不高及氧还原催化活性较低等缺点离实际应用还有很大差距。还有一种非贵金属碳载的过渡金属-氮-碳复合材料(m-n/c， m = co， fe， ni，mn)等，x = 2或4)由于价格便宜、来源丰富、活性高等优点愈来愈受到人们的关注，被认为是最有希望取代商用pt/c催化剂而应用到燃料电池中。尽管对非贵金属碳载的过渡金属-氮-碳复合材料的研究已经取得了重大的进展，但这些催化剂不论是在氧还原催化性能上，还是在稳定性上，都远没有达到能够实际应用的程度，因此，进一步开发性能更加优越的氧还原催化剂，降低催化剂的制备成本对于燃料电池这一新型的，环境友好的能源系统的商业化具有重要的意义。
本文采用1-甲基咪唑与3-溴丙炔等廉价易得、来源广泛的原材料合成离子液体，以离子液体为前驱体，同时以不含碳的无机盐（氯化锌/氯化钾、氯化锌/氯化钠）为模板，通过盐模板法与高温碳化合成氧还原催化剂，既降低催化剂的制备成本和改善制备方法，又可以通过盐模板可以有效的增大催化剂的比表面积，暴露更多的活性位点，使氧还原催化活性有所提高。经电化学测试可以得知实验所制备的氧还原催化剂虽然与商业pt/c催化活性相比仍有一定差距，但整个制备过程丰富了氧还原非贵金属催化剂的研究内容，并为燃料电池的发展提供了良好的理论基础和应用支撑，在这个方面上来说还是具有一定意义的。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容
本文用廉价易得的原料1-甲基咪唑与3-溴丙炔在加热搅拌下合成离子液体，无水氯化铁、六水氯化钴和六水氯化镍作为非贵金属离子与离子液体反应制备前驱体，通过与盐模板研磨混合、高温碳化得到碳材料并进行电化学测试。比较铁、钴、镍三种材料的催化活性，探究盐模板种类、离子液体与盐模板比例、碳化温度和碳化后处理方式不同对催化剂的催化性能影响并进行分析。,利用sem对催化剂进行表征,电化学测试对催化剂的氧还原催化性能进行系统分析，确定实验制备氧还原催化剂的最优方案。
预期目标：
3. 研究计划与安排
03.14-03.18
1 合成离子液体
2 离子液体与盐模板（氯化锌/氯化钾）以1:3混合研磨，真空干燥，碳化（800度）
4. 参考文献（12篇以上）
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