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["能源与动力工程学院2016届本科生毕业设计（论文）题目"]
["       单位：  多相流（新能源）                                                                                                                                                             日期： 2015年 11 月 18 日"]
["序号","指导教师","职称","题      目","题目        类型","题目        来源","题目的目的、意义","主要工作内容（具体）","对选报学生知识、能力或其他方面的要求","学 生 选 题"]
[{"$nulls":9},"班 级","学 号","姓 名"]
[1,"郭烈锦、朱超","教授、博士生","超临界水中原位合成Ni/C催化剂气化有机物制氢的研究","综合实验","国家重点项目","液态有机物，如解聚产液、含酚废水、造纸黑液、垃圾渗滤液等均可以在超临界水固定床中进行气化，固定床中装填的颗粒催化剂可以降低反应温度、缩短反应时间、提高氢气产量和降低装置的运行成本。将原位合成的催化剂应用于超临界水气化产氢过程，可以进一步降低催化剂的生成成本、缩短催化剂制备时间以及提高催化剂的稳定性。","以镍盐和活性炭为原料在快升温反应釜中一步水热合成Ni/C催化剂，镍盐经由水解和脱水两步合成氧化镍纳米颗粒，原位合成的纳米颗粒可以均匀地负载在活性炭载体上，通过对不同反应温度、升温速度、反应压力、反应时间以及镍盐和活性炭的比例等参数进行调控，获得最佳的Ni/C催化剂，并对制备的催化剂进行评价和表征。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","有较强的实验能力、测试仪器操作能力","新能源21","2120310007","郭济发"]
[2,"郭烈锦、金辉","教授","超临界水煤气化过程中挥发分脱除过程对焦炭反应性影响规律研究","综合实验","国家重点项目","超临界水煤气化制氢是一项非常有前景的煤炭利用技术。其动力学规律对反应器优化及技术工程化具有非常关键的作用。特别是针对煤颗粒超临界水气化过程的复杂性，研究脱挥发分操作条件对生成焦炭反应性的作用规律具有非常重要的现实意义。","利用实验室的间歇式反应器，开展不同条件下煤颗粒脱除挥发分的实验研究，针对不同条件下收集的焦炭颗粒样品进行全面表征和超临界水气化反应性实验研究，获得煤颗粒脱除挥发份操作参数对焦炭气化反应性的耦合作用规律。研究反应性与焦炭微观和宏观结构因素的关系。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","有较强的实验能力、测试仪器操作能力","新能源21","2120509020","张凌希"]
[3,"金辉","讲师","多孔碳颗粒在超临界水中气化制氢动力学研究","综合实验","国家重点项目","煤颗粒超临界水气化是典型的流体-颗粒反应，由于超临界水的特殊性，以及煤炭在气化过程中是一种典型的多孔结构而使得煤颗粒的超临界水气化动力学过程较为复杂，围绕着该特殊进行研究具有非常现实的意义，可为超临界水煤气化反应器设计提供依据。","在实验室的间歇式反应器中开展超临界水煤气化工作，获得多孔碳颗粒的反应速度与温度、固相转化率、超临界水浓度、孔隙烧结程度之间的关系，讨论焦炭颗粒反应性与颗粒大小、比表面、孔隙率、和孔径分布、颗粒外部传质条件之间的关系。针对不同的情况选择并求解最佳动力学模型。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","有较强的实验能力、测试仪器操作能力","新能源21","2120310005","樊超"]
[4,"魏雯雯","工程师","水相环境中一步法制氢合成氨","综合实验","国家重点项目","超临界水煤气化以其清洁高效的特点有望成为新兴煤化工龙头，用于高附加值的煤化工工艺。利用超临界水煤气化产物高压的特点，进行一步法制氢有望进一步提高超临界水气化制氢的整体效率和经济性。如何优化工艺参数增大产氨量是研究工作对重点。","采用超临界水煤气化制氢釜式反应器，采用高氮煤作为反应物料，利用N2提供初压，进行超临界水煤气化制氢-合成氨耦合反应。研究操作条件，如反应温度、压力、物料浓度、初压、催化剂等条件对一步法超临界水煤气化制氢-合成氨耦合反应效果的影响。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","有较强的实验能力、测试仪器操作能力","新能源21",2120310013,"里世豪"]
[5,"郭烈锦、刘单珂","教授、博士生","水藻与煤共超临界水气化的实验研究","综合实验","国家重点项目","水藻是常见水生生物质，常因生活工业污染水体而大量繁殖。水藻为高含水性的生物质，与煤炭配成煤浆在超临界水条件下气化，省去了干燥的前处理过程。水藻与煤共超临界水气化是处理水藻的一种可行途径，不仅能解决水藻疯长带来的环境压力，也能生产无污染的清洁能源。","采用标准气体在釜式反应器中进行水藻与煤共超临界水气化的实验研究，考察操作参数对水藻与煤共气化效率及产物分布的影响。通过对气液固三态产物的测试分析，获得水藻与煤共超临界水气化的最佳操作工况。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","有较强的实验能力、测试仪器操作能力","新能源21","2120310010","何衎"]
[6,"郭烈锦、曹稳","教授、博士生","超临界水气化餐厨垃圾制氢实验研究","综合实验","国家重点项目","餐厨垃圾已成为城市垃圾的重要组成部分，目前的填埋和焚烧处理方式不仅浪费资源，还造成环境污染。超临界水气化技术具有反应过程速度快，效率高，可以清洁无污染的处理具有高有机质含量的餐厨垃圾，同时获取富氢气体，有望为推动我国城市餐厨垃圾资源化利用和处理提供技术支持。","首先对餐厨垃圾性质进行分析，如SEM,TGA等，利用Aspen-plus基于最小吉布斯自由能原则下对餐厨垃圾的超临界水气化进行化学平衡状态分析，在釜式反应器中进行餐厨垃圾气化实验研究，得出餐厨垃圾的气化特性，并考察常用的商业催化剂对超临界水气化餐厨垃圾制氢的促进作用，通过催化剂始末态表征，气体分布，反应液中有机物的分布，筛选出合适的催化剂。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","有较强的实验能力、测试仪器操作能力","新能源21",null,"邹文泉"]
[7,"郭烈锦、王蒙","教授、博士生","CoNi 层状双氢氧化物的合成及电催化性能研究","专题研究","国家重点项目","据有关报道，目前人类所使用的能源中化石能源，如煤，石油，天然气等占有支配性的地位。石油约占世界能源消耗总量的33%，煤占30%，天然气占24%。然而，化石能源在全球的储量有限，随着其被大量的开采，化石能源日趋枯竭。随着化石能源的日趋减少以及大量开采和使用所造成的环境污染，清洁廉价的可再生能源的开发与利用日益受到世界各国的广泛关注。其中，利用新能源所产生的电能催化分解水产生氢气及氧气是一种有效的储能手段。层状双氢氧化物具有片层状结构及优异的电催化能力，被认为是一种可以替代贵金属电催化剂的高效材料。通过Co-Ni LDH的合成及电催化性能的研究，研究其在电催化领域的应用前景，同时使学生了解科学实验应具有的严谨态度，掌握基本试验技能，培养创新思维能力。","用电沉积方法及水热法合成Co-Ni LDH，考察电沉积参数（沉积电压、时间、Co/Ni比例）水热法参数（水热时间、Co/Ni比例）等对合成产物电催化性能的影响。通过XRD、SEM、TEM、Raman等表征Co-Ni LDH的晶体结构、组成、表面形貌等特性。测试其电催化产氢、产氧特性，以期获得优于/接近贵金属催化剂的活性。揭示材料的构成、晶体结构、表面形貌等与材料电化学性能的影响。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","应具有化学合成，文献搜索方面的基础知识。勤劳好学，善于思考。"]
[8,"郭烈锦/封佳丽","教授/博士生","产甲烷菌与产氢菌混合产气条件优化","专题研究","国家重点项目","我国每年的秸秆总产量多达8亿吨，而微生物可以将秸秆等废弃物转化为甲烷或氢气等生物质能源，高效利用秸秆，节能环保。通过探索温度、比例、pH等条件，提高菌群的产气量，对之后将其用于工业化意义重大。","设置不同的梯度，探索混合菌种比例、pH、温度、底物浓度对产气量及混合气中甲烷与氢气含量的影响。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","有耐心，认真","新能源21",2120310002,"张虹"]
[9,"郭烈锦/李晴","教授/博士生","秸秆预处理对产沼气的影响","专题研究","国家重点项目","我国有丰富的秸秆资源，但是其利用率较低，用于产沼气是一个有效的途径，但是秸秆直接用于沼气池发酵其产气效果很不理想，需要将秸秆进行一系列的预处理以便于有效地产沼气。秸秆的预处理的研究对于秸秆的沼气发酵利用有很大的指导意义。","主要的工作有两个方面，一个是秸秆的预处理，包括简单的物理法的粉碎等，以及利用酸或碱的水解预处理，还有水解液的一些指标测试；第二个方面是预处理后的发酵产沼气，目的是为了检验各种预处理方法在最终产气时的表现。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","独立，细致，勤劳","新能源21",2121802133,"刘志"]
[10,"郭烈锦/张阳","教授/博士生","光合细菌的产氢能量代谢调控及光-暗混合产氢的基础研究","专题研究","国家重点项目","研究光合细菌产氢能量代谢的过程，丰富其产氢机理。探索光-暗混合产氢的底物浓度、光强、pH等最适条件和混合产氢过程中的菌群变化，为生物制氢的工业化进展提供基础研究","光合细菌的突变株的筛选和过表达构建，并对光-暗混合产氢的底物浓度、光强、pH等条件进行优化，探索其产氢模型。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","认真，踏实，勤奋和对毕设任务负责","新能源21",2120310006,"方益"]
[11,"郭烈锦/师进文","教授/讲师","磷酸钴对氮氧化物LaTiO2N光电极的表面改性及光电性能的研究","专题研究","国家重点项目","光电催化是有效利用太阳能的一种非常具有潜力的途径，成为近来一大研究热门。氮氧化物LaTiO2N由于其窄带隙（2.1eV）和合适的导带价带位置，具有很大的应用前景。近来南京大学邹志刚课题组研究发现，LaTiO2N光电极表现出非常优秀的光电性能，更加证明了其的应用潜力。本工作基于LaTiO2N光电极的制备，然后对LaTiO2N负载磷酸钴助催化剂，研究磷酸钴对LaTiO2N光电极的表面改性以及载流子迁移的影响，进而改善LaTiO2N的光电性能。","主要内容分以下三点：1，合成LaTiO2N粉末，利用电泳沉积等手段制备LaTiO2N光电极；2，通过水热、光沉积等手段负载磷酸钴；3，表征LaTiO2N光电极的各方面性能，以及进行光电化学测试。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","1.了解半导体能带理论；2.熟悉化学实验的基本操作；3.熟悉如何检索中英文文献；4.勤奋踏实，能够时常来实验室做实验。"]
[12,"郭烈锦/胡逾超","教授/博士生","Sn@g-C3N4的“一锅法”制备及产氢性能研究","专题研究","国家重点项目","为了解决能源短缺和环境污染这两大威胁人类生存和发展的难题,清洁可再生能源的开发和利用受到科学家们的广泛关注。太阳能分解水制氢是生产清洁可再生能源的有效途径之一，制备廉价、稳定、高效的可见光催化剂成为首要目标。类石墨相的有机半导体光催化材料g-C3N4由地球上含量丰富的C、N元素组成，具有可见光响应(带隙约2.7 eV)，且稳定性好(抗酸、碱、光的腐蚀)，是最具潜力的光催化材料之一。“一锅法”可以快速方便地制备g-C3N4与其他金属氧化物的复合催化剂，能有效提高g-C3N4的可见光吸收，提高g-C3N4的比表面积，促进协同作用等，能有效提高g-C3N4的可见光催化产氢性能。","1.查阅文献，了解光催化分解水制氢的基本原理和实验方法；2.了解g-C3N4的制备方法，产氢体系，研究热点，产氢限制因素等；3.制备实验方案，探索不同含量Sn对Sn@g-C3N4复合样品产氢性能的影响；4.进行光催化产氢性能测试；5.结合XRD,UV-vis,PL,SEM,TEM等仪器表征研究其内部机理。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","了解光催化学科的研究背景，对g-C3N4具有一定相关了解，能够协助设计并修正实验方案，熟悉并能独立操作部分表征仪器。具有一定的文献调研、分析问题、解决问题的能力。"]
[13,"郭烈锦/张涛","讲师/博士生","基于形貌差异的特殊异质结薄膜光电极的制备及其光电性能研究","专题研究","国家自然科学基金","材料的形貌特征对其主要性能具有非常重要的影响。本课题旨在通过熟悉多形貌光电极的制备方法以及其性能之间的差异，以更好的设计和制备有利于太阳能光电转换的光电薄膜电极。","理论基础：阅读相关文献\n实验部分：首先通过水热方法合成不同形貌的WO3纳米结构，然后通过表面复合制备形貌差异的异质结结构薄膜光电极并研究其光电性能；在选择高效薄膜电极的基础上，通过基本的改性手段（离子掺杂或者表面助催化等）进一步提高异质结结构的光电性能。\n不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","熟悉普通化学实验的基本操作及安全细则","新能源21",2120310016,"吕昊"]
[14,"郭鹏慧","工程师","同轴异质结ZnS/ZnO纳米阵列光电极的制备及光氧化甲醇机理研究","专题研究","自选","限域效应给予了一维纳米棒/线相比于体相材料更为独特的性质，其次，长度方向可以引导电子、声子或光子的传输。通过制备纳米线阵列可以提供简单对称、大比表面积、易于处理和改性的结构。而制备同轴的异质结结构可以更好地利用能带结构来分离光生电子，并可利用棒或线来传输电子，从而大大促进光生载流子的分离效率，提高传输效率，最终提高光电子的利用效率。","1.查阅文献，了解光催化分解水制氢的基本原理和实验方法；2.利用水热法，制备不同比例的ZnS/ZnO复合纳米阵列光电极；3.研究其能带排布结构对光生电子传输的影响；4.利用红外原位系统，探测光催化氧化甲醇的过程，分析反应机理，并给出反应方程式，指导系统设计；5.不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","勤奋，从3月初至5月中旬保证每天有半天的时间可以做实验。"]
[15,"郭鹏慧","工程师","PbOx修饰ZnO纳米棒光电极的制备及其光电化学性能研究","专题研究","自选","限域效应给予了一维纳米棒/线相比于体相材料更为独特的性质，其次，长度方向可以引导电子、声子或光子的传输。通过制备纳米线阵列可以提供简单对称、大比表面积、易于处理和改性的结构。利用窄带隙的半导体来修饰宽带隙的纳米棒/线材料，首先可提高光的吸光度，可利用的电子数量增加，另一方面，能带排布的特点使得电子更多的迁移到宽带隙半导体上并且由一维结构传输至对电极，从而分离电子和空穴，并最终提高了光电子的利用效率。","1.查阅文献，了解光电催化分解水制氢的基本原理和实验方法；2.利用二步水热法，研究Zn离子在制备过程中辅助生长的机制；3.制备出不同浓度PbOx复合的ZnO纳米棒电极，并研究负载物对ZnO基体的光电化学性质及其他特性的影响；4.不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","勤奋，从3月初至5月中旬保证每天有半天的时间可以做实验。","新能源21",2120310028,"钟宪增"]
[16,"敬登伟","教授","磁性光催化颗粒的磁流化及光热催化产氢探索","专题研究","国家重点项目","在太阳能能源转化系统中，微纳米颗粒应用日益广泛。但微纳米颗粒的比表面积大、表面能高，悬浮状态下热力学、动力学不稳定性突出极易团聚且团聚后极易沉降，微米尺度的光催化剂聚团的低功耗悬浮分散是技术工业化的难点之一。本研究探索采用磁纳米颗粒为载体，负载光热活性组分，考察光催化颗粒在磁场作用下的流态化及其对应的产氢特性。另外，本研究也将对光场、温度场及磁场交互作用下的光催化产氢能效的可能变化进行探索，研究磁流化光热联用产氢的可行性。","1）制备不同特性的磁性载体并负载活性组分，对磁性功能颗粒粒度分布，形貌尺寸等特性进行表征；         2）研究磁场作用下磁性光催化剂颗粒的运动状态、碰撞特性及相关的水力学特性、研究其流态化的分散悬浮过程；\n3）对光场、温度场及磁场交互作用下的光催化产氢能效的可能变化进行探索，研究磁流化光热联用产氢的可行性；4）不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。\n","较强的传热学、流体力学基础知识，较强的实验动手能力，勤奋踏实。","新能源21",2120310020,"王鑫"]
[17,"赵亮","教授","聚光型直接太阳能光催化分解水制氢系统实验研究","综合实验","国家重点项目","利用太阳能光催化分解水制氢是一种理想的太阳能转化利用方式，高效低成本光催化反应器的研发是实现其规模利用的关键技术之一，本课题旨在设计搭建一套聚光型直接太阳能光催化分解水制氢实验系统，测试其产氢性能并进行优化。","1、开展文献调研，提出实验系统设计方案，翻译一篇综述性英文文献；2、通过分析计算确定实验系统设计参数；3、搭建一套聚光型直接太阳能光催化分解水制氢实验系统，测试其长周期产氢性能；4、研究不同环境及运行参数对光催化产氢性能的影响规律；5、分析实验结果、撰写论文，提出优化改进方案；6.不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","需要较强的实验动手能力，分析与解决实际问题的能力","新能源21",2120310014,"刘海君"]
[18,"黄建兵","副教授","一体化结构质子陶瓷膜燃料电池低温制备及性能研究","综合实验","国家自然科学基金","低温化是固体氧化物燃料电池（SOFC）发电技术的重要发展趋势。以钙钛矿氧化物质子导体为电解质的质子陶瓷膜燃料电池作为SOFC低温工作的一种有效途径受到了人们的广泛关注，具有良好的应用前景。目前开发的钙钛矿氧化物质子导体中，锆酸钡基氧化物显示出高的质子导电性和化学稳定性，但粉体成相和薄膜致密化温度高，给高性能电池制备造成很大的困难。为此，本课题设计一体化电解质基体的电池结构，解决了电极支撑结构高温共烧带来的问题，通过添加烧结助剂原位固相反应实现电解质基体的低温制备，结合浸渍工艺制备电极，为发展高性能低成本的低温质子陶瓷膜燃料电池奠定基础。","（1）以合成BaZr0.8Y0.2O3-δ\n电解质组分的氧化物、碳酸盐为原料，添加NiO、CuO等作为烧结助剂，石墨粉、淀粉等作为造孔剂，采用原位固相反应法制备多孔电解质/致密电解质膜/多孔电解质基体，研究其物相、微结构和离子导电特性。（2）采用浸渍工艺在多孔电解质基体中制备Ni及其合金阳极和(BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1O3-δ阴极，研究电极物相及电池微结构。（3）测试不同燃料条件下的电池输出特性。（4）不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","材料、化学、固体物理","新能源21",2120310003,"程明"]
[19,"黄建兵","副教授","生物质解聚产物水热重整制氢的负载型催化剂的固定、回收及再活化研究","综合实验","973项目","木质纤维素类生物质是替代燃料的重要来源，但由生物质解聚产物生产液体替代燃料的过程中需要加氢，通过解聚产物的水热催化重整可以提供氢源，从而实现生物质的高效低成本转化，对于规模化生产生物液体燃料具有重要的意义。本课题针对生物质解聚液的水热重整催化制氢固定床工艺，研究负载型催化剂的固定化方法、回收及再活化，为高效产氢工艺的优化提供理论依据。","（1）采用共沉淀法合成Ni/Zr(Ce,Y)O2催化剂，对材料进行物相和结构表征。（2）选择泡沫镍、硅酸铝纤维等作为填充材料，使催化剂固定在其上，考察生物质解聚液的超临界水催化气化产氢性能，评价其使用寿命。（3）研究负载型催化剂回收后的再活化工艺，评价其催化产氢性能；（4）不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","材料、化学、工程热物理","新能源21",2010035042,"蔡佳智"]
[20,"陈庆云","副教授","基于Fe2O3/TiO2光阳极的光催化燃料电池的性能研究","专题研究","国家重点项目","光催化燃料电池（PFC）在有效利用太阳能降解环境污染有机物的同时，能够产电制氢。制备Fe2O3/TiO2异质结光电极，组装成PFC，考察影响电池降解有机污染物及产电性能的因素，获得光燃料电池设计规律。","1.查阅文献，了解PFC的基本原理和实验方法；2.制备Fe2O3/TiO2异质结纳米薄膜电极；3.自组装基于Fe2O3/TiO2光阳极的光催化燃料电池；4.研究电池降解有机物及产电规律；5.不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","学习认真，热爱研究，具有较好的文献查找与阅读能力，动手能力强","新能源21",2120310001,"尹斯琪"]
[21,"陈庆云","副教授","ZnO/Cu2O/CuO纳米薄膜的制备及其光电性能研究","专题研究","国家重点项目","ZnO纳米薄膜作为n型半导体在光催化制氢中已经取得很大进展，将ZnO与p型半导体Cu2O/CuO复合制得异质结，使其在可见光下高效的产氢。利用电沉积方法制备复合纳米光电极薄膜，考察形貌结构对光电化学性能的影响，获得复合光电极材料优化设计规律。","1.利用用水热法制备ZnO纳米薄膜；2.用电沉积法制备复合光电极薄膜，并实现薄膜微观形貌和厚度可控调节；3.研究复合薄膜结构及厚度对其光电化学分解水性能的影响规律；4.不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","学习认真，热爱研究，具有较好的文献查找与阅读能力，动手能力强","新能源21","2120310019","万凯闻"]
[22,"曹长青","讲师","造纸黑液在超临界水中高效气化制氢实验研究","综合实验","国家重点项目","造纸黑液是制浆造纸过程中产生的主要污染废弃物，其COD含量占造纸工业废水COD总量的90%左右，是我国仅次于冶金和石化废水的第三大环境污染源。超临界水气化技术是近些年来发展起来的一种生物质及有机废弃物的高效转化技术，特别适用于高含水量的造纸黑液的无害化和资源化处理。本研究的目的就是通过在宽工况范围内的实验研究，获得造纸黑液超临界水完全气化的条件范围和产物分布，获得主要操作参数对于该反应的影响规律，推进超临界水气化技术在造纸黑液资源化处理方面的应用和推广。","（1）通过系统性的实验研究获得主要操作参数（温度、压力、停留时间、浓度等）对造纸黑液超临界水气化结果（包括产气成分，产气率，气化效率，能量转化效率等）的影响规律；（2）探寻实现造纸黑液在超临界水中完全气化的条件范围；（3）通过对气体产物、反应残液和固体残渣的详细分析，对造纸黑液超临界水气化过程进行反应机理分析；（4）不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","具有较强的实验动手能力和数据分析能力；对生物质能源转化有一定的了解"]
[23,"曹长青","讲师","常见廉价金属氧化物在甘蔗渣超临界水气化中的催化性能研究","综合实验","国家重点项目","甘蔗渣是甘蔗制糖的主要副产品,是一种可持续性的生物质废弃物。据估算,我国制糖企业每年产生约600～650万吨甘蔗渣，未能得到有效合理的利用。超临界水气化技术可以将甘蔗渣转化成富氢气体，实现它的清洁高效转化。催化剂的使用可以提高甘蔗渣超临界水气化效率，降低气化温度和压力条件。和超临界水气化中常用的金属催化剂，金属氧化物具有价格低廉、适用温度范围广、稳定性强、易于回收再利用等特点。本研究将为这种催化剂在生物质超临界水气化中的利用和发展奠定基础。","（1）通过实验研究获得常见廉价金属氧化物对于甘蔗渣超临界水气化结果（包括气化率、产气成分、氢气选择性等）的影响；（2）筛选出适用于催化和促进废弃生物质超临界水气化的金属氧化物；（3）获得最佳的金属氧化物催化剂添加量；（4）通过不同的催化材料表征方式（XRD，XPS等）获得氧化物在超临界水气化过程中的转变规律，从而分析金属氧化物在超临界水气化过程中的催化机理；（5）不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","具有较强的实验动手能力，数据分析能力，对催化材料表征方法有一定的了解"]
[24,"胡晓玮、沈少华","讲师、教授","一维阵列光电极的多场模拟研究与结构优化","专题研究","省部级","利用太阳能光电转化制氢体系是实现可再生能源利用的有效途径之一，而光电极是实现该转化过程的关键部件。然而目前关于光电极的设计与改性都缺乏有效科学地指导，本题目旨在通过对多物理场作用下的光电转化过程展开数值计算研究，探讨实现高效光电转化的光电极表面结构设计与优化。","1-利用DDA计算软件对周期性一维阵列结构的陷光效应进行理论计算；2-利用comsol多物理场计算软件实现对光电转化过程的物理建模；3-探讨光场作用下光电极表面结构、反应传输及气泡析出效率间的构效关系；4-设计优化光电极表面结构；5-不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","具有较强的程序编译能力和数据建模基础和数据分析能力。勤奋刻苦，认真踏实。","能动A26",2120301205,"韩宗祜"]
[25,"刘茂昌","讲师","基于二维纳米结构的CuS/CdS异质结可控设计及其光催化制氢研究","专题研究","省部级或学校科研任务","面对化石能源的日益枯竭及由此引来的能源和环境危机，寻找新型可再生，无污染的替代能源已经刻不容缓。太阳能光催化分解水制氢是利用太阳能高效低成本制取氢气的理想途径之一，包括光吸收、光生电荷在催化剂内部分离、光生电荷传递到催化剂表面进行光化学反应三个基本步骤。其中，光生电荷的内部分离是提高光催化制氢效率的关键过程之一。通过两种或两种以上材料的复合形成异质结构能有效加速光生电荷的分离传递效率。本课题通过对“结”结构的有效控制，研究异质结内光生电荷迁移特性，不仅可实现光催化制氢效率的大幅提升，同时可加深对异质结光催化作用机理的深层认识，为新型异质结光催化剂的设计提供理论基础和实验经验。","本项目主要以CuS/CdS异质结为研究对象，通过耦合种子生长法的动力学控制，实现CdS纳米粒子在二维CuS表面的生长过程的精细调节，研究CuS/CdS异质结的微观结构的改变对其光生电荷分离特性及光催化制氢效率的影响，获得CuS/CdS异质结光催化制氢过程中光吸收、电荷传递、表面光化学反应的基本规律。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","新能源方向，有较好的物理、化学功底及实验动手能力。"]
[26,"周朝晖","讲师","金属负载二氧化钛光催化分解水产氢机理研究","专题研究(新能源)","自选","为应对当前能源与环境的全球性重大难题，大力开发清洁可再生能源已越来越受到人们重视。基于半导体的光催化分解水制氢以一种清洁可再生的方式实现了太阳能的转化与储存，具有潜在的应用价值。然而，关于典型光催化剂TiO2的产氢活性面和负载助催化剂的活性物种等问题一直存在争议，本项目通过选择TiO2{101}表面为计算模型，应用现代电子结构计算工具，并结合我们前期关于TiO2{001}表面的计算结果，尝试从微观原子层次上揭示上述两个问题。","本项目选择典型光催化剂TiO2{101}表面为计算模型，应用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究贵金属原子（Ag，Au，Pt，Pd）在TiO2{101}表面的吸附，以及金属原子吸附对光催化产氢活性的影响，并与已有的TiO2{001}表面的结果对比，阐述TiO2光催化剂的产氢活性面问题。因此，本项目的主要工作内容包括TiO2{101}表面的建模、金属原子吸附能的计算、氢原子吸附自由能变化的计算，以及通过计算态密度和电荷密度分析上述结果，从而理解金属原子作为助催化剂在TiO2光催化产氢过程中的作用。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","具有固体物理和电化学的基本知识，对计算机模拟与计算感兴趣，具有Linux系统知识和操作经历者更优。","新能源21",2120310026,"张晓海"]
[27,"李明涛","讲师","不同助催化剂负载BiVO4表面的第一性原理计算","专题研究","自然科学基金","利用光催化分解水制氢有望解决太阳能不稳定、不连续等利用难题。BiVO4是具有可见光响应的催化剂，然而其上负载不同助催化剂对反应活性影响很大。通过第一性原理计算有望揭示不同表面不同助催化剂负载情况下的反应机理，指导高效光催化剂的研发。","构建不同的BiVO4表面模型，在其上负载Pt、Pb、Ag、Au等贵金属，利用vasp软件计算其结合能、态密度，光解水反应过程的基元步骤的能量变化等，分析不同助催化剂对光催化性能的影响。不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","新能源材料、固体物理","新能源21",2010035018,"刘东宇"]
[28,"沈少华","教授","基于CoSe2二维结构的超薄异质结自组装及其光催化性能研究","专题研究","省部级或学校科研任务","电解水析氢反应（HER）是一些清洁能源开发技术（如光催化分解水和燃料电池）的重要的组成部分，铂及其合金等电化学催化剂在此过程中扮演着至关重要的角色。然而，这些金属稀有且昂贵，不适合规模化应用，如何摆脱对贵金属的依赖一直受到人们的广泛关注。CoSe2本身具有良好的HER性能，在电化学催化领域已经得到一定的研究。最近研究发现，二维结构的CoSe2（如薄层状介孔结构的CoSe2/DETA纳米带）表现出更加优异的HER特性。本课题将结合利用CoSe2/DETA纳米带优异的HER性能及层状结构，自组装构建基于CoSe2二维结构的超薄异质结，测试其HER电催化性能，及在其他超薄二维半导体的光催化效果，并深入探究其微观机理。","1.查阅文献，了解光催化和电催化的基本原理及实验方法；2.寻求经济有效的实验方案合成CoSe2/DETA纳米带；3.基于CoSe2/DETA纳米带的二维结构，设计并自组装制备具有优异HER性能的超薄异质结；4.进行HER电催化性能测试；5.测试合成的HER催化剂在其他超薄二维半导体的光催化效果；6.结合XRD,UV-vis,PL,SEM,TEM等仪器表征研究其内部机理；6.不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","了解光催化学科的研究背景，有一定的材料、化学知识。具有一定的文献调研、分析问题、解决问题的能力。勤奋好学、认真细心。","新能源21",2120310018,"尚义"]
[29,"沈少华","教授","曙红-金属硫纶配合物均相产氢分子催化体系的构建及机理研究","专题研究","国家重点项目","相对于传统半导体催化剂，分子催化剂由于其结构可控、氧化还原性能可控，原子利用率高等优点，越来越受到人们的关注。而基于地球富量廉价元素（如Fe、Co、Ni等）的高效分子催化剂的设计是研究的重点。由于硫纶类配体优良的可逆电荷转移特性、易于质子化等优点，我们在本工作中，选取Fe、Co、Ni等的硫纶类配合物作为研究对象，通过耦合曙红类染料构建高效稳定的产氢系统，一方面考察分子催化剂中心金属离子的不同以及配体不同对于体系性能的影响，另一方面研究染料分子取代基特异性对于体系产氢性能的影响，深层次揭示体系的催化产氢机理，并试图总结一般性理论。","1：通过广泛查阅文献，了解分子催化光解水制氢的基本原理以及实验方法理论；2：合成不同中心金属离子不同配体的金属硫纶类分子催化剂，并对其进行表征测试；3：通过耦合不同取代基的曙红类染料（曙红、荧光素、玫瑰红等），构建分子催化产氢系统，并进行产氢测试；4：进行电化学测试、荧光等一系列实验表征来揭示体系产氢机理；5：通过比较不同中心离子、配体、取代基所对应的产氢体系的性能与一些列实验表征的关系，尝试揭示一般性理论，用于构建高效稳定分子催化体系；6：不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","一方面要有一定的化学实验背景知识并具有比较强的动手能力，另一方面对于分子光催化产氢机理有一定的了解并具有比较好的英文基础。"]
[30,"苏进展","讲师","Cu2O基固态氧化物太阳电池研究","综合实验","自选","氧化物半导体太阳电池因其成本低、化学性质稳定和低能耗而具有良好的前景，被认为是下一代薄膜太阳电池的理想材料之一。Cu2O是一种具有合适的禁带宽度，良好的物理化学性能被倍受关注，其理论效率可以达到20%至30%，目前基于Cu2O的太阳电池的 MgF2/AZO/(GaAl)2O3/Cu2O:Na异质结太阳电池已经达到6%的效率并仍在迅速发展。本题目将研究基于Cu2O的异质结太阳电池，并利用材料改性和结构优化获得高效氧化物半导体太阳电池。","（1）采用电沉积法制备Cu2O薄膜，通过优化制备条件获得高质量薄膜；（2）基于Cu2O薄膜构建PN结，并进行电池正负极制备，形成完整电池器件；（3）通过性能表征，动力学表征并指导太阳电池的优化，获得廉价高效太阳能电池；（4）不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","具备基本物理、化学知识，能够独立展开化学实验，认真细心，勇于探索。","新能源21",2120310015,"刘尚谱"]
[31,"陈玉彬","讲师","II-VI族半导体量子点的制备及其太阳能光催化产氢","综合实验","国家项目","氢能是一种理想的清洁可再生能源，具有燃烧热值高，燃烧后无污染，资源丰富，储运性能好等优点。太阳能光催化制氢因其较低成本、反应过程无污染等优势被认为是最理想的可再生能源制氢途径之一。光催化产氢技术的关键是开发合适的半导体光催化剂。II-VI族半导体量子点材料（CdS，CdSe，ZnSe等）尺寸在10 nm以下，具有独特的量子尺寸效应。随着尺寸和形貌的变化，可以有效调控其带隙宽度，能带位置，以及载流子迁移特性。由于优异的物理化学性质，其已在光伏电池，光电器件上应用广泛。本工作希望将II-VI族半导体量子点应用于光催化产氢研究，通过反应参数的调控，设计不同尺寸的量子点材料，研究其在准均相体系下的光催化产氢过程，以期开发出高效产氢光催化剂，阐明相关机理。","本工作主要包括以下四部分内容：（1）II-VI族半导体量子点材料（CdS，CdSe）的制备及光催化产氢测试；（2）基于II-VI族半导体量子点的核壳异质结构制备及其光催化产氢测试；（3）利用时间分辨光谱与电化学测试揭示反应机理；（4）不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","有新能源、材料、化学相关背景。具有吃苦耐劳的精神和踏实肯干的学习作风。","新能源21",2120310021,"谢成"]
[32,"吕友军","教授","基于CeO2膜反应器的太阳能热化学分解CO2实验研究","综合实验","省部级或学校科研任务","太阳能热化学分解CO2可将太阳能转化为化学能同时实验CO2的资源化利用。采用新型膜反应器，可提高太阳能热化学分解CO2的系统效率，具有很好的应用前景。","掌握膜反应器的工作原理及制备方法，获得CeO2膜反应器中太阳能热化学分解CO2的规律.不少于5000字的外文翻译。不少于15000字的毕设论文。","较强的基础知识，较强的实验动手能力，勤奋踏实。","新能源21",2120310004,"戴奇"]
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["题目类型（分为三类）：   工程设计        专题研究       综合实验"]
["题目来源（分为六类）：    国家重点项目            省部级或学校科研任务         校外协作项目           .实验室建设            就业所在单位项目            自选           "]

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