镍基金属有机框架及其衍生物在电催化析氧反应中的研究进展

摘要

作为未来最有潜力的制氢技术之一,电解水为解决环境污染和能源危机等问题提供了一种有效的解决途径.然而,阳极析氧反应缓慢的动力学和较高的过电位使其成为电解水装置效率提升的主要瓶颈.因此,开发高活性和高稳定性的析氧反应催化剂对于电解水技术的发展具有重要意义.近年来,镍基金属有机框架材料因其具有丰富可调的拓扑结构、较大的比表面积以及多孔特性,在催化领域受到了越来越多的关注.本文综述了镍基金属有机框架及其衍生材料在析氧催化研究中的最新进展.首先简要介绍了镍基材料在析氧反应中的原理及评价析氧催化剂活性的一些重要参数,并列举了几种镍基金属有机框架材料的结构及其在催化中的优势.随后,结合近年来发表的文献,对单金属、双金属和三金属镍基金属有机框架材料及其衍生物在析氧催化中的研究进展进行了总结与讨论,重点分析了该类材料的设计策略和催化机理.最后对该领域目前所面临的主要挑战以及未来的发展趋势进行了总结与展望.