引言

能源是影响一个国家发展的重要因素。过去的几个世纪，随着化石能源的广泛应用，诸多如资源枯竭、环境污染、全球变暖等问题逐渐暴露出来。为了人类社会的健康发展，人们把目光投向了可持续性及环境友好的新能源的开发与利用。氢能源作为一种新型可再生绿色能源，对建立稳定高效的能源利用体系、缓解能源危机及解决气候变暖等问题具有重要的现实意义^[1]。因此，电解水及燃料电池作为氢气生产与利用的手段在近些年逐渐成为了世人关注的焦点。在电解水和燃料电池技术中，由于氧气析出（OER）和还原（ORR）反应涉及复杂的四电子转移以及多种中间产物的吸脱附过程，这不可避免地限制了氢能源的利用与开发。因此寻找一种廉价高效的电催化剂对于氢能源发展是关键和必要的^[2]。

1. 电解水

1.1简介

电解水是指利用电能将液态水分解为氢气和氧气的反应。它的研究始于1789年van Troostwijk进行的瞬时充电实验^[3]。今天，作为一项氢能经济的基石性技术，它仍然在能量的持续转化和储存方面起着不可或缺的作用，并吸引了众多科研工作者的关注。

1.2电解水原理^[4]

整个电解水反应是在电场存在下的气/液/固三相界面上进行的，分为阳极反应和阴极反应，反应方程式如下所示：

阳极反应（析氧）

阴极反应（析氢）

总反应

1.3电解水阳极催化剂