过渡金属磷化物用于电解水析氢反应的研究进展 *

陈香平，苏丽荣，吴燕霞，王庆涛，任书芳

(1. 西北师范大学 化学化工学院，兰州 730070； 2. 甘肃政法大学 甘肃省证据科学技术研究与应用重点实验室，兰州 730070)

0 引 言

随着经济的快速发展、社会的不断进步和人口的日益增长，人类对能源的需求不断增加[1-2]。而人类长期依赖不可再生的化石燃料不仅会造成能源枯竭，而且由此带来的气候变化和环境污染问题日益严重。因此，寻找一种清洁、高效、可再生的替代能源迫在眉睫。目前，相关研究人员正致力于开发清洁可再生能源，如风能、太阳能、潮汐能、生物质能和氢能等[3-5]。但很多可再生能源的供应存在不稳定性、间歇性和地域性等问题，因而不能得到有效利用。而氢气作为一种能源载体，具有能量密度高、无毒、来源广泛、环境友好等优点，被认为是一种最具潜力的可替代化石燃料的清洁能源。因此，高效制氢技术的发展对缓解能源和环境问题，实现能源的可持续发展具有非常重要的现实意义。

目前，制备氢气主要有三种途径：重整甲烷蒸汽、煤炭气化以及电解水制氢，其中，90%以上的氢气都是通过重整甲烷蒸汽和煤炭气化法制取，很显然，当前的制氢方法仍然依赖于化石燃料，而由此造成的能源与环境问题违背了我们追求清洁可再生能源的初衷。电解水制氢，由于反应原料为地球含量丰富且可再生的水资源，产物为氢气和氧气，因此，电解水制氢技术是最有希望实现可持续发展和零碳排放的制氢途径，这对高效利用可再生清洁能源、缓解能源危机、减少环境污染和温室效应等方面发挥着重要作用[6-8]。

电解水高效制氢的关键在于低成本、高效率的电催化剂的研发。目前，应用最广泛的电解水催化剂为贵金属基催化剂，如析氢反应主要是铂基催化剂[9]，析氧反应主要是氧化钌(RuO2)和氧化铱(IrO2)[10]，然而贵金属基催化剂由于储量低、价格昂贵等缺点，限制了其在大规模电解水上的应用。因此，开发储量丰富、成本低廉以及高效稳定的非贵金属电催化剂具有重要意义[11]。目前研究较多的电解水催化剂主要有过渡金属硼化物[12-13]、碳化物[13-14]、氮化物[15]、硫化物[16-17]、磷化物[18-21]、硒化物[22]等，其中过渡金属磷化物(TMPs)因具有天然丰度高、成本低、催化性能稳定等优势而被广泛关注[23-31]。TMPs是由磷元素与过渡金属元素(如Fe、Co、Ni、Cu、Mo、W等)所形成的二元、三元及多元磷化物的总称，一般以MxPy表示。TMPs是一类具有独特金属特性和优异导电性的化合物，广泛应用在烃类脱氧反应、电解水反应、加氢脱硫、脱氮反应及光催化析氢反应等领域。

本文主要介绍了TMPs的制备方法、常见的改性方法以及其在电解水析氢反应中的应用，总结了TMPs作为电催化剂目前所存在的问题和面临的挑战并对其进行了展望。

1 析氢反应

1.1 析氢反应机理

一个完整的水电解池主要包括三部分：电解液、阴极和阳极(如图1所示)。电解水反应是利用电能将水分子分解成氢气和氧气的过程，包括两个半反应，即阴极发生析氢反应(HER)，阳极发生析氧反应(OER)，其在不同介质中的反应机理如下[32]：

图1 电解池示意图[32]Fig 1 Schematic diagram of electrolytic cell

总反应：H2O→H2+1/2O2

酸性介质中：

阴极：2H++2e-→H2

阳极：H2O→1/2O2+2H++2e-

碱性或中性介质中：

阴极：2H2O+2e-→H2+2OH-

阳极：2OH-→1/2O2+H2O+2e-

析氢反应是电解水的阴极，在酸性或碱性条件下，析氢反应按照Volmer-Heyrovsky或Volmer-Tafel反应机理进行，如表1所示，两种反应机理的第一步均为Volmer反应，即阴极电极表面的氢质子吸附电子产生吸附态氢原子(Hads)。第二步分别通过两种途径产生氢气，即吸附态氢原子吸附氢离子和电子生成氢气，发生Heyrovsky反应；两个吸附态氢原子结合生成氢气，发生Tafel反应。当Tafel斜率分别为30、40、120 mV·dec-1时，分别对应析氢反应的Tafel反应、Heyrovsky反应和Volmer反应，根据Tafel斜率的大小可以推测析氢反应动力学过程[33]。

表1 酸性和碱性介质中的电解水析氢反应机理

1.2 析氢反应性能评价参数

1.2.1 过电位(η)[28]

过电位(Overpotential，η)是评价HER催化剂性能的重要指标之一，它是指实验测得的电位与Nernst方程计算得到的热力学平衡电位的差值。过电位与电流密度的关系可通过循环伏安法(CV)或线性扫描伏安法(LSV)进行测量和分析。通常采用电流密度在10 mA·cm-2处的过电位(η10)来评价催化剂的HER性能。如果在相同电流密度下，过电位越小，能量转换效率越高，表明催化剂的HER性能越好。

1.2.2 Tafel斜率[34-35]

塔菲尔斜率(Tafel slope)是评价HER动力学性质的重要参数，塔菲尔方程η=a+blog|j|(η为过电位，b为塔菲尔斜率，j为电流密度)用来描述稳态电流密度与过电位之间的线性关系，过电位与电流密度绝对值的对数成正比关系。塔菲尔斜率越小，说明得到所需的电流密度时需要的过电位越小，表明电催化剂具有较好的HER动力学性质。

1.2.3 电化学活性面积(ECSA)[36]

电化学活性面积(Electrochemical surface area，ECSA)是评估HER催化剂活性的一个重要参数，通常采用双电层微分电容法获得，通过在非法拉第反应电位范围内，用不同扫速得到一系列CV曲线，以某一电位下的电流密度差值对扫速作图得到一条直线，斜率为双电层电容(Cdl)的2倍值，而ECSA与Cdl呈正比关系(ECSA=Cdl/Cs，Cs为材料的比电容，为定值)[11]。ECSA可用于同一类型催化剂的活性比较，催化剂的ECSA越大，表明暴露的活性位点越多，催化剂的HER活性越强。

1.2.4 法拉第效率(FE)[37]

法拉第效率(Faradaic efficiency，FE)是指反应使用的电荷与外部电路的总电荷量之间的比率，可用来描述电化学反应系统中电荷的转移效率及对目标产物的选择性。在电催化HER中，FE值表示实际产生的氢气量与根据电流密度计算得到的理论值的比值，其代表的是电子的使用效率。FE值越大，表明电子的使用效率越高，催化剂的HER性能越好。

1.2.5 转化频率(TOF)[38]

转化频率(Turnover frequency，TOF)是评价催化剂本征活性的参数，表示单位时间内单位催化活性位点将反应物转化为目标产物的数量[39]。催化剂的TOF越大，表明其本征活性越高。

1.2.6 电化学阻抗谱(EIS)[40]

电化学阻抗谱(Electrochemical impedance spectrum，EIS)是一种研究电催化反应动力学及电极和电解质之间界面特性的分析技术[40]。对于HER催化剂而言，阻抗谱测试通常在HER的电压范围内进行，通过阻抗谱可比较材料的催化动力学如电荷转移能力。当阻抗越小时，电子转移的阻力越小，表明反应速度越快。

1.2.7 稳定性[41]

在实际应用中，HER催化剂需要具备良好的催化活性和稳定性，而稳定性是评价催化剂质量优劣的重要指标，显示了催化剂在实际应用中能否长时间保持良好催化活性的能力。催化剂的长期稳定性可通过计时电流法、计时电位法和循环伏安法(CV)来评估。CV法是通过比较连续CV测试前后的LSV曲线(通常>1 000个循环)的变化情况来评估稳定性。极化曲线变化程度越小，表明催化剂的稳定性越好。

2 过渡金属磷化物的制备方法

在早期，TMPs主要是在高温或高压下，以易燃白磷或有剧毒的磷化氢为磷源进行制备，但此类方法因存在较多缺点而限制了TMPs的发展和应用。近几年，随着人们对TMPs的不断关注，相继开发出多种制备TMPs催化剂的方法。TMPs的制备方法与所选磷源的种类紧密相关。根据磷源不同主要分为三类：(1)以有机磷(如三正辛基膦，TOP)为磷源的液相合成法；(2)以无机磷(如次亚磷酸盐、正磷酸盐)为磷源的气固合成法；(3)以单质磷(如红磷、白磷)为磷源的合成法。

2.1 以有机磷为磷源的液相合成法

液相合成法是以三正辛基膦(TOP)作为磷源，通过TOP和金属有机化合物(如金属乙酰丙酮酸盐、金属羰基化合物等)或金属单质(如块状金属和金属纳米颗粒)前驱体溶解在有机溶剂中，升温至300 ℃左右时反应生成TMPs。Popczun等[42]利用TOP作为磷源和Co纳米粒子制备了均匀多层的CoP纳米颗粒，该催化剂在电流密度为20 mA·cm-2处产生85 mV的过电位。CoP/Ti电极在0.5 mol·L-1H2SO4中持续制氢24 h后仍然很稳定。经过400次CV扫描后，活性基本没有变化，表明该催化剂具有良好的催化活性和稳定性。Xu等[43]利用TOP作为磷源和Fe18S25-TETAH采用阴离子交换法制备了FeP纳米薄片(图2)，该催化剂具有较低的过电位和较小的塔菲尔斜率。Shi等[44]以TOP为磷源，以表面氧化的泡沫镍为前驱体，制备了Ni2P纳米片/泡沫镍复合材料(Ni2P/Ni)，Ni2P/Ni作为一个强大的三维自支撑的析氢阴极，在宽pH值(0-14)的水溶液中表现出优异的催化性能、稳定性和耐久性。Popczun等[27]以TOP为磷源合成了一系列TMPs(如Ni2P、CoP、无定形WP和MoP NPs)作为电催化剂。由于TOP具有较强的配位效应，合理使用TOP可以有效促进反应的进行，从而获得一些特殊形貌和结构的TMPs。但是，TOP在水中的不溶性及其较高的分解温度，导致反应体系需要在高沸点有机溶剂(如十八烯、油胺、辛基醚等)中进行，因此，该反应具有高度的易燃性和腐蚀性，实验要求操作人员一定要严格控制反应条件，必须在苛刻的无氧条件下进行熟练操作。

图2 FeP的制备过程Fig 2 The preparation process of FeP

2.2 以无机磷为磷源的气固合成法

气固合成法主要是以次亚磷酸盐(如NaH2PO2、NH4H2PO2)作为磷源，通过原位热分解生成PH3气体，而不是直接使用有剧毒的PH3进行反应。具体操作是将金属前驱体(如金属氧化物、氢氧化物、金属有机框架等化合物)与次亚磷酸盐在惰性气体保护下300 ℃左右进行反应制备TMPs。Men等[45]以NaH2PO2作为磷源，采用水热法合成Co(OH)F/CC前驱体，再与NaH2PO2在氨气气氛下300℃进行煅烧，制备了氮掺杂磷化二钴纳米棒阵列(N-Co2P/CC)作为HER催化剂(图3)。研究发现该材料在1 mol·L-1磷酸盐缓冲溶液中的η10为42 mV，塔菲尔斜率为68 mV·dec-1，阻抗测试中具有最小的电荷转移阻力，3000个循环前后，LSV曲线基本没有变化，且在1 mol·L-1KOH溶液中10 mA·cm-2的电流密度下能够保持120 000 s，表明N-Co2P/CC具有优异的催化活性和稳定性。Gao等[46]以NaH2PO2为磷源，制备了铈掺杂CoP纳米线。该催化剂在酸性和碱性介质中的η10分别为54和92 mV，展现出优异的催化活性和稳定性。以次亚磷酸盐为磷源来合成TMPs有利于保留前驱体的尺寸和形态，但需要注意尾气处理(可用饱和硫酸铜溶液进行吸收处理)。

图3 N-Co2P/CC的制备过程(a)和SEM图像(b, c)Fig 3 The preparation process and SEM images of N-Co2P/CC

气固合成法还可以用正磷酸盐为磷源来合成TMPs。如在高温下(650 ℃以上)，使用H2直接还原金属磷酸盐制备金属磷化物。Anjum等[47]提出了一种新颖、廉价、环保的硫代磷酸辅助路线，将Co(NO3)2·6H2O加入到硫脲-磷酸盐溶液中，通过溶剂热反应形成S掺杂的Co-尿素-磷酸盐前体，再用H2还原制备了具有双功能水分解特性的硫掺杂磷化钴纳米颗粒。研究表明该催化剂在析氢反应、析氧反应和整体水裂解过程中均表现出优异的电催化性能和稳定性。

2.3 以单质磷为磷源的合成法

此方法主要以白磷或红磷为磷源合成TMPs。白磷和红磷可在相对比较低的水热条件下(180 ℃左右)与金属盐反应得到结构丰富的TMPs。Jing等[18]以红磷为磷源合成了含锌的介孔磷化钴纳米线阵列(Zn-Co-P)作为HER催化剂(图4)。锌的掺入使催化剂表面产生了大量的介孔，增加了催化剂的比表面积和电化学活性位点，提高了催化活性。Wang等[48]以白磷为磷源，采用一锅法制备了NiCoP和碳纳米管的复合材料(NiCoP/CNTs)。CNTs可以促进复合材料的电子转移。同时，NiCoP/CNTs在电催化过程中提供了更大的电化学活性面积和更多的活性位点，提高了电催化性能。由于白磷的着火点很低，使用白磷来合成TMPs时需要格外注意其合成温度，以及白磷和红磷之间的转化。

图4 Zn-Co-P的制备过程Fig 4 The preparation process of Zn-Co-P

3 过渡金属磷化物的改性方法

TMPs作为电解水HER催化剂展现出良好的催化活性和稳定性，但与贵金属基催化剂的性能相比，仍然存在过电位较高、电荷转移和导电性较差等问题，而导电性和暴露的活性位点是影响TMPs电催化剂性能的主要因素，优异的导电性能有效提升电子的传输速率，活性位点的暴露能有效增加可参与反应的活性位点数，从而提高催化效率[39]。鉴于此，科研工作者通过大量研究提出了多种改善TMPs性能的方法，主要包括形貌调控、复合、掺杂以及界面工程等。

3.1 形貌调控

研究人员通过对TMPs的形貌进行设计调控，能够有效增加材料的比表面积，有利于暴露更多的活性位点，从而提高材料的催化活性。Sumboja等[49]利用乙酸钴和乙酰丙酮钴两种前驱体通过气固磷化反应分别制备了类似肺泡囊纳米状磷化钴(Co-P I)和无规纳米颗粒状磷化钴(Co-P Ⅱ)。在酸性和碱性电解液中，(Co-P I)的催化活性优于(Co-P Ⅱ)，这主要是因为类似于肺泡囊状的纳米结构增大了催化活性表面积，使HER活性显著增强(图5)。Jiang等[50]采用两步法在碳布上构建了NiP2纳米片阵列(NiP2NS/CC)作为一种高效的新型三维HER催化剂，其在酸性和碱性介质中均表现出优异的催化活性和稳定性。Wang等[51]在泡沫镍上制备了均匀纳米粒子修饰的三元镍钴磷纳米线获得了高效率HER性能，催化剂的η10和η100分别为43和118 mV，并且在1 mol·L-1KOH中耐久至少33 h。

图5 Co-P I和Co-P II的SEM图像(a, b)与LSV曲线(c, d)Fig 5 SEM images and LSV curves of Co-P I and Co-P Ⅱ

3.2 复 合

电催化剂与集流体间通过电子的传输来保障催化反应进行，然而，诸多催化剂本身导电性却较差，这会严重影响材料的电催化性能。基于此，科研人员通过将电催化剂与导电材料(如碳纳米管、多孔碳材料、泡沫镍、石墨烯、碳布等)进行复合，不仅可以使材料比表面积增大从而提高活性组分的分散性，还可以有效提升材料的导电性。同时，材料与活性组分之间的协同作用也会提升催化剂的催化活性和稳定性。Adam等[52]以碳纳米管为载体，制备了相互连接的空心磷化钴(CoP)，碳纳米管作为载体可以很好地分散活性位点，使催化剂电化学活性表面积增大，电子传输阻力减小，提高了电催化动力学，提升了材料的催化活性。Zhang等[53]采用水热和气固磷化法相结合制备了MoP/碳纳米管(MoP/CNTs)。由于CNTs具有很好的分散性，可使小尺寸且结晶良好的MoP纳米颗粒附着在多壁CNTs的侧壁上，700 ℃退火后的材料在0.5 mol·L-1H2SO4、1 mol·L-1磷酸盐缓冲液和1 mol·L-1KOH中展现出优异的催化性能(图6)。Ge等[54]借助SiO2模板辅助策略将结晶良好的磷化钼分散在N、P共掺杂的石墨烯碳纳米片上(MoP/NPG)。通过理论计算和实验结果均表明，MoP与基底石墨烯片之间具有协同作用的层次结构可以促进电荷转移动力学，从而提高其催化性能。Yang等[55]合成了均匀嵌入三维N掺杂多孔碳纳米片网格中的CoP2纳米粒子(CoP2@3D-NPC)。将CoP2纳米粒子嵌入碳纳米片中可以有效抑制CoP2纳米粒子之间的团聚，使合成的材料具有较小的尺寸和良好的分散性。

图6 MoP/CNTs的制备过程(a)与MoP/CNTs在不同介质中的LSV曲线(b, d, g)和Tafel斜率(c, e, f)Fig 6 The preparation process of MoP/CNTs (a), LSV curves (b, d, g) and tafel slope curves (c, e, f) in acidic, neutral, and alkaline solutions

3.3 掺 杂

掺杂通常用来调控电催化剂的催化活性，通过调节材料的化学组成，实现有效调控其电子结构和电子导电率的目的，进而优化其电催化活性。同时，掺杂还可以增强催化剂的导电性，提升材料的电催化性能。Wang等[56]在碳布上制备了分层多孔的W掺杂CoP纳米薄片阵列(W-CoP NAs/CC)并用作HER催化剂。其在酸性、碱性和中性电解液中，η10分别为89、94和102 mV，表现出优异的催化性能，这归因于多孔的W掺杂CoP纳米薄片阵列，提供了丰富的活性位点，从而有效地促进了HER性能。Liu等[57]制备了钛网上锰掺杂的CoP纳米片阵列(Mn-CoP/Ti)并将其作为一种高效的3D HER电催化剂，其在不同pH值下均具有良好的稳定性。在0.5 mol·L-1H2SO4中，CoP/Ti和Mn-CoP/Ti的η10分别为81和49 mV，表明锰的掺入可以提高催化活性，使CoP/Ti的催化性能得到显著提升。Liang等[58]通过电化学阳极处理和两步化学气相沉积相结合将少量的硫掺杂在MoP三维纳米阵列中，SEM图像表明，经过气固反应后，材料无断裂和塌陷现象，得到三维多孔结构，同时硫的掺杂可以增强催化剂与电解质之间的作用，使催化剂活性得到显著提升(图7)。

图7 S-MoP的制备过程(a)，阳极氧化处理后的S-MoP剖面图(b)与MoP和S-MoP的SEM图像(c, d)Fig 7 The preparation process of S-MoP, An S-MoP profile after anodizing, and SEM images of MoP and S-MoP

3.4 界面工程

通过界面工程构建的异质结界面不仅可以调节电子结构，优化催化中间体的吸附/解吸，加速电荷转移，而且可以增加电化学活性位点数量，从而提高材料的催化活性。Wang等[59]通过连续硒化和部分磷化处理，在泡沫镍上合成了NiSe2和Ni2P耦合纳米线的异质结构(NiSe2-Ni2P/NF)(图8)。从TEM图中可以清晰地观察到有Ni2P的(002)和(210)晶面以及NiSe2的(211)晶面存在，通过DFT计算结果证实了NiSe2和Ni2P之间的异质结界面可以促进水的吸附过程，加快整体水裂解的催化动力学。Liu等[60]合成了一种新型自支撑Ni2P-NiSe2/CC异质结构催化剂。该催化剂在1 mol·L-1KOH中展现出非常优异的HER活性，当电流密度为10 mA·cm-2时产生66 mV的过电位，并且具有优异的耐久性。实验和理论计算结果表明，Ni2P与NiSe2之间存在强电子相互作用，优化了氢/水吸附的吉布斯自由能，提高了HER活性。Boppella等[61]合成了由掺氮碳支撑的二维磷化钴/磷化镍钴(CoP/NiCoP)复合纳米片，用作高效、耐用的pH通用型HER电催化剂。NiCoP(111)和CoP(112)晶面对应的d-间距值分别为0.22和0.19 nm的界限分明的晶格条纹，说明纳米异质结的形成，两相界面的耦合效应提升了析氢反应动力学和催化性能。

图8 NiSe2-Ni2P/NF的制备过程(a)，SEM图像(b)和TEM图像(c)Fig 8 The preparation process of NiSe2-Ni2P/NF, and SEM and TEM images of NiSe2-Ni2P/NF

4 过渡金属磷化物在电解水析氢反应中的应用

近年来，研究人员通过不断的努力制备出各种形貌和结构的TMPs且被应用于电解水析氢反应的研究领域。如Surendran等[62]利用静电纺丝技术制备了碳纳米纤维包覆的镍钴磷纳米粒子(NiCoP/CNF)用作HER催化剂。Lu等[63]通过离子交换过程合成了中空双金属NiCoP纳米盒催化剂，空心结构增大了电极/电解质的接触面积，提高了电化学反应的稳定性。Li等[64]采用水热法和原位磷化法制备了三维自支撑掺铁Ni2P纳米片阵列，同时作为水分解的析氢和析氧电催化剂。在Ni2P中加入适当比例的Fe后，材料的HER和OER活性得到明显改善。此外，该碱性电解槽采用(Ni0.33Fe0.67)2P纳米片同时作为阳极电极和阴极电极(即双功能催化剂)，当电流密度10 mA·cm-2时，所需的电池电压均为约1.49 V，远低于商用Pt/C和Ir/C电极。Jiang[65]在三维泡沫镍上合成了双金属镍锰磷多孔纳米片阵列(Ni-Mn-P PNAs)作为双功能催化剂用于电解水，Ni2Mn1P在酸性和碱性介质中均表现出良好的催化活性和稳定性。Du等[66]利用MIL-88-Fe2Ni MOF作为前体制备了镍铁双金属磷化物(NiFeP)。NiFeP在碱性溶液中具有较低的起始过电位、较小的Tafel斜率、较大的交换电流密度，并且电流密度为10 mA·cm-2时其电催化性能均优于NiP2和FeP。Li等[67]直接采用一步法磷化含钴和铁的金属有机骨架(ZIF-67@MIL-88B)前体制备了铁掺杂的磷化钴多孔多面体电催化剂，其在HER和OER过程中显现出较低的起始过电位、较大的电流密度、较小的Tafel斜率，具有良好的电化学稳定性和催化性能。Zhao等[68]通过化学气相沉积法在石墨烯保护的镍泡沫上合成了由单一前体FeMn(CO)8(μ-PH2)磷化得到的FeMnP/GNF双功能电催化剂，其在HER和OER中均表现出优异电催化活性和稳定性。Ren等[69]利用g-C3N4、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)为碳源、氮源及磷源合成了N，P共掺杂的多孔碳与双金属FeNiP纳米颗粒复合材料用作高效HER、OER、氧还原(ORR)反应催化剂。通过调节Fe/Ni比值改变了双金属FeNi磷化物的电子结构，从而降低了析氢、析氧和氧还原反应的过电位，提高了催化性能。

5 结 语

TMPs作为一种非贵金属催化剂，因其具有良好的电催化活性且化学性质稳定等优点在电催化析氢反应研究中被广泛关注。科研人员在TMPs材料制备、改性以及性能研究方面进行了大量的研究工作并取得了实质性的进展，但是仍然存在一些问题和挑战需要改进：(1)催化反应机理研究不够深入，可以通过原位表征实验，结合理论计算，进一步研究活性位点和反应过程，探究催化机理；(2)面向实际应用，大电流密度测试及长时间稳定性测试需进一步加强；(3)开发可以适用于较宽pH值范围内电解液的HER催化剂。由于大多数的TMPs在酸性介质中具有优异的催化活性及稳定性，但在碱性介质中可能就会产生较大的过电位，因此，通过开发适用于较宽pH值范围电解液的催化剂来进一步拓宽其应用领域；(4)新型自支撑型电催化剂的开发。自支撑型电催化剂必须要选择合适的负载基底材料，目前，常用的基底材料有泡沫镍网、泡沫铜网、碳布等，负载基底的优劣直接影响催化剂的整体性能，因此，可以开发更加优异的新型基底材料来进一步提升催化剂的整体性能。