MOF及其衍生物用于电催化析氧反应的研究文献综述-文献综述网

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文献综述

1.研究背景能源与环境的平衡是当今社会面临的最严峻的问题，在世界范围内广泛使用清洁、绿色能源已刻不容缓。

电化学水分解制氢是利用解决资源枯竭和环境问题的最具前景的技术之一。

电化学水分解包含两个反应分别是阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER)。

与HER相比，具有四电子转移的OER过程具有更大的动力学势垒，从而阻碍了它的大规模应用。

因此，构建高效、可靠和廉价的OER电催化剂对于进一步推动绿色、高效、可靠和廉价的OER电催化剂对于进一步推动绿色、高性价比的相关能量转换器件的商业化是非常必要的。

电解水反应由析氧反应(OER)和析氢反应(HER)两个半反应组成，为了降低能量势垒，提高能量转换效率，电解水反应需要一种有效的电催化剂。

目前最先进的HER电催化剂是Pt/C，最好的OER电催化剂是Ir和Ru氧化物，这些都属于贵金属基材料，但昂贵的价格和稀缺的资源严重阻碍了它们在商业上的应用，因此开发便宜、高效且对环境友好的非贵金属基催化剂是目前电解水领域急需解决的一项艰巨任务。

2.研究现状2.1电解水反应的基本原理电解水装置是由阴阳两极和电解质三个部分构成，当两侧电极接通一外部电流时，阴极会发生析氢反应(HER)，H2O或H 得到电子生成H2，阳极会发生析氧反应(OER)，H2O或OH-失去电子生成O2。

HER是一个两电子转移的反应，在碱性介质中通常是由Volmer反应、Heyrovsky反应和Tafel反应三步来实现的，酸性介质下的HER反应途径基本类似，最大的差别是Volmer反应中的H*来源不同，它是由催化剂表面上的水合氢离子H3O 与电子的结合形成的。

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