摘要
水可以通过电催化分解成为氧气和氢气，其中氧气产生于阳极的析氧反应(Oxygenevolutionreaction,OER),氢气产生于阴极的析氢反应。由于多种原因,这些反应通常缓慢进行，需要采用贵金属基催化剂来促进反应过程。然而，贵金属储量有限且价格昂贵，无法扩大规模使用。因此，开发高效稳定的非贵金属电催化剂至关重要。 在能源和电催化领域，金属有机框架材料(Metalorganicframeworks,MOFs)因其可调节的孔隙率和高比表面积等特点备受关注。通过引入铁等过渡金属进行掺杂可以提高MOF作为析氧反应电催化剂的性能。MOFs材料是一类功能可调的多组分材料，包括多种纳米结构的沸石咪唑酯骨架材料(Zeoliticimidazolateframework,ZIF),如纳米片等。纳米片具有独特的电子和催化性质，在许多研究领域展示出良好的发展前景。近年来，通过在二维纳米片表面引入复合胶束在二维纳米片表面形成均匀介孔，在电催化领域得到了广泛应用。这种方法不仅能够增加离子可达比表面积的大小，增加活性位点的数量，而且合成胶束时使用的组件成分能够协同增强电化学性能。 通过自模板法，本文制备了一种介孔纳米片。首先制备出了钴基ZIF-67纳米片，然后利用三嵌段共聚物PluronicF-127和盐酸多巴胺，制备出了一种复合物胶束。最后，利用溶液协同诱导的自组装机制，成功地实现了将复合胶束沉积和聚合在ZIF-67纳米片表面，并最终形成一种具有有序介孔的聚合物。将所得产物经过碳化、氧化和磷化，最终将磷化后的产物用作电催化剂，并具有优异的OER性能。本文旨在探究一种具有较高活性的钴铁基碳纳米片复合材料，并将其用作OER催化剂，通过系统的研究，深入探讨其结构特征及电催化析氧性能。
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