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当今世界面临环境污染和能源短缺两大难题,因此寻求绿色、可持续的新能源代替传统的化石能源具有重要的意义。电催化分解水被认为是获取清洁能源的理想方式之一。虽然基于铂、钯、铱等贵金属的电催化剂拥有高的电催化活性,但它们的储量少、成本高,不利于大规模生产和广泛应用,因此开发高效、廉价的非贵金属催化剂是大势所趋。为了提高活性和稳定性,往往需要对电催化剂的组分、结构、尺寸和形貌进行巧妙的设计和控制。层状双金属氢氧化物材料(LDHs)结构简单,易于大规模合成,而金属-有机框架材料(MOFs)具有比表面积高,结构可控等优点,因而这两种材料均被广泛用于电催化领域的研究。本学位论文的工作以纳米镍/铁基LDHs材料及MOFs材料作为电催化剂,研究其设计合成、结构表征及电催化析氧(OER)等性能。主要研究结果描述如下:(1)通过溶剂热法,在无需阴离子交换的情况下合成了硫酸根插层的超薄NiFe-LDH纳米片(U-LDH(SO42-)。该制备方法简单有效,仅以醋酸镍与硫酸亚铁为原料,无需基底,无外加碱源,并能大规模制备。硫酸根的插层扩大了层间距,因而获得了厚度为3-5nm的超薄纳米片。该材料拥有比商业Ir/C电极以及大多数LDH材料更出色的催化OER活性和耐久性,其η10为212 mV,Tafel斜率为65.2 mV·dec-1,并可保持11 h内无明显的活性衰减。(2)调控合成了一维Ni基氢氧化物纳米线,并在泡沫镍上原位合成纳米线阵列,得到的单金属与双金属氢氧化物纳米线阵列均具有良好的电催化析氧性能,当电流密度为20 mA cm-2时,过电势分别为279 mV与266 mV,并至少能保持20 h无明显的催化活性衰减。(3)以MOF作为研究主体,通过溶剂热法,在不改变MOF原有结构的基础上,合成三种不同形貌的纳米MOFs,并比较它们的OER性能。此外,探究了引入双金属及导电基底对OER性能的影响。合成的NiFe-MOF/NF在100 mA·cm-2的电流密度下,需265mV的过电势,Tafel斜率仅为23.1 mV·dec-1。