泡沫镍负载Fe2O3@Ni3S2纳米线网状结构电极的制备及其电催化析氧性能

乔清山 张 晟 周晓亚 胡立兵 陆洪彬 唐少春＊,

（1南京大学现代工程与应用科学学院，固体微结构物理国家重点实验室，江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室，南京 210093）

（2南通大学化学化工学院，南通 226019）

0 引言

化石能源的不断开采和使用引起了一系列的环境问题，因此迫切需要开发可再生的清洁能源，其中电催化水分解制氢是现有报道中一种非常有效的途径[1-2]。水分解的关键步骤是析氧反应（OER），通常情况下该反应的动力学速率缓慢，严重限制了制氢的效率[3-8]。因此，需要引入有效的催化剂来降低反应的过电势以促进水分解反应高效进行。目前，贵金属氧化物（诸如IrO2和RuO2）是OER过程最常用的高效催化剂[9-11]。然而，贵金属具有地壳含量低、成本高和稳定性差等缺点，这严重限制了电解水制氢技术的发展和应用[7,12]。因此，现阶段开发具有低成本、高催化活性和高稳定性的非贵金属OER催化剂显得迫在眉睫。

在已报道的材料中，过渡金属的硫化物、氧化物等因成本低、高电子电导率等特点，在电催化（高本征活性）方面表现出了显著优势[13-16]，尤其是过渡金属硫化物比氧化物的电导率呈现数量级提高，但较低的有效表面积往往导致单一硫化物的实际性能远低于理论值。通过在纳米尺度下制备多孔结构、增加缺陷和活性位点等，可提高硫化物的OER催化活性。高长径比的纳米线作为电催化电极材料具有显著优势，但传统方法制备的这类材料极易发生团聚，或者与基体之间结合力很差导致其循环稳定性无法满足实际应用要求。……