Angew综述：原位表征技术研究OER

纳米技术

2023-09-01

发展用于动力学缓慢OER反应的高效率的价格合理电催化剂非常困难，是电解水制氢、CO₂电催化制备高附加值化学品、金属-空气电池等技术实用化必须克服的一个问题。目前，人们发现氢氧化物是具有前景的OER电催化剂。原位表征技术对于反应中间体物种的表征和理解化学反应过程非常重要，特别是揭示氢氧化物的OER机理、以及制备价格合理的OER电催化剂。但是，目前仍没有相关文献讨论原位表征技术研究OER机理的发展情况和面临的挑战，这阻碍了原位表征OER电催化剂机理的发展。

有鉴于此，康斯坦茨大学Helmut Cölfen、青岛生物能源与过程研究所江河清、中国海洋大学黄明华等对OER原位表征技术进行综述。

主要内容

（1）

对各种原位表征技术进行概括，并且揭示各种技术的功能、优点、缺点，并且详细讨论通过原位表征技术得到的OER催化机理。此外，对OER的原位表征技术面临的挑战进行总结，提出相关问题的解决方案。

（2）

总结与展望。人们将含有Fe, Co, Ni等构成的氢氧化物材料看作是具有较大前景的碱性OER电催化剂。制备具有优异活性、稳定性、价格合理的氢氧化物OER催化剂需要深入研究氢氧化物材料的形成机理和OER催化机理。对相关研究发现不同氢氧化物材料的OER机理之间存在类似性和区别总结，总结OER机理研究的挑战，以及如何发展和设计价格更加合理并且效率更高的OER电催化剂。总结进一步发展的方法：将多种表征技术结合使用，系统的研究在接近工业化条件工作的OER催化机理，研究如何通过改变氢氧化物的结构参数促进形成更加丰富的催化活性位点和促进OER反应的进行，人们需要在OER机理研究过程投入更多精力，只有进行更多的研究才可能达到工业OER催化剂的需求。

参考文献

Zongkun Chen, Qiqi Fan, Jian Zhou, Xingkun Wang, Minghua Huang, Heqing Jiang, Helmut Cölfen, Toward Understanding the Formation Mechanism and OER Catalytic Mechanism of Hydroxides by In Situ and Operando Techniques, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202309293

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202309293