中國(guó)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(dāng)今科研和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的重要關(guān)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(guān)注。然而，目前獲取氫氣的主要方式大多仍然會(huì)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?xì)淠軄碓吹?%。限制其發(fā)展的主要原因，是由于電解水的兩個(gè)半反應(yīng)——水的還原產(chǎn)氫反應(yīng)（HER）和氧化產(chǎn)氧反應(yīng)（OER），分別需要優(yōu)良的電催化劑以降低水分解的過電勢(shì)。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(jià)格昂貴，難以廣泛投入使用。因此，發(fā)展具有高效、廉價(jià)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(yīng)用的關(guān)鍵。 

圍繞該領(lǐng)域在近年的研究發(fā)展熱點(diǎn)，復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)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(xué)反應(yīng)位點(diǎn)、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(kuò)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(chǔ)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(duì)水的還原產(chǎn)氫反應(yīng)和氧化產(chǎn)氧反應(yīng)的電催化劑進(jìn)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(jìn)行詳細(xì)討論。進(jìn)一步，該綜述介紹了近年的可同時(shí)作為產(chǎn)氫、產(chǎn)氧的雙功能電催化劑的研究進(jìn)展。最后，作者對(duì)該領(lǐng)域研究目前仍存在的挑戰(zhàn)，與將來可能進(jìn)一步發(fā)展的方向進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè)。