中國粉體網(wǎng)訊  隨著化石能源的快速消耗和與之帶來的全球氣候、環(huán)境的迅速惡化，發(fā)展清潔、可再生能源成為當今科研和應用技術領域的重要關注問題。在多種清潔能源中，氫能因其作為一種能量密度高并且環(huán)境友好的能源形式，一直受到人們的關注。然而，目前獲取氫氣的主要方式大多仍然會帶來二氧化碳的排放。

直接從電分解水獲得氫氣是一種無污染的獲取氫能的方式，然而目前僅占氫能來源的4%。限制其發(fā)展的主要原因，是由于電解水的兩個半反應——水的還原產(chǎn)氫反應（HER）和氧化產(chǎn)氧反應（OER），分別需要優(yōu)良的電催化劑以降低水分解的過電勢。目前主要的高效催化劑還是依賴于貴金屬及其氧化物等，其價格昂貴，難以廣泛投入使用。因此，發(fā)展具有高效、廉價的電解水催化劑，以獲得較高的催化效率和穩(wěn)定性，是發(fā)展分解水制氫研究和應用的關鍵。 

圍繞該領域在近年的研究發(fā)展熱點，復旦大學先進材料實驗室和化學系的鄭耿鋒教授課題組綜述了利用一維納米材料作為電解水催化劑的研究工作。一維納米材料因其具有高比表面、豐富的表面化學反應位點、高的電荷傳輸性能、以及有利于水分子和生成的氣體分子的快速擴散，近年成為電解水催化劑的重要材料選擇之一。

該綜述首先從基礎原理出發(fā)，介紹了電分解水催化劑工作的基本規(guī)律。接著，該綜述對水的還原產(chǎn)氫反應和氧化產(chǎn)氧反應的電催化劑進行分別介紹，并著重圍繞金屬基材料和非金屬的碳基材料的一維納米材料進行詳細討論。進一步，該綜述介紹了近年的可同時作為產(chǎn)氫、產(chǎn)氧的雙功能電催化劑的研究進展。最后，作者對該領域研究目前仍存在的挑戰(zhàn)，與將來可能進一步發(fā)展的方向進行了分析和預測。