用于制氢的电化学水分解是可再生能源转换和存储的有前途的途径。有效分解水的最重要问题之一是开发具有成本效益且高效的电催化剂，以在阳极侧驱动缓慢的析氧反应 (OER)。值得注意的是，近年来，OER 过程中金属或金属非氧化物化合物的表面氧化和某些金属氧化物的表面非晶化等结构转变引起了越来越多的关注。对OER中结构转变的研究将有助于深入了解准确的催化机理，最终有利于合理设计高活性催化材料。

有鉴于此，中国科技大学谢毅院士和吴长征教授等人，综述了OER电催化过程中具有明显结构转变的多相材料的研究进展。

本文要点

1）为了深入了解结构转变的本质，总结了影响转变过程的驱动力和关键因素。此外，还介绍了用于探测转变表面的化学状态和原子结构的先进技术。然后讨论了活性物质的结构以及转化材料的催化性能与结构性能之间的关系。最后介绍了多相OER电催化技术面临的挑战和发展前景。

2）该领域仍有一些重要但模棱两可的问题需要解决。（a）阐明真实OER催化剂的结构，催化剂前驱体和最终活性物种之间的结构差异给建立精确的构效关系带来了困难。（b）OER催化机理的理论研究虽然理论计算已经有所改进，但与OER相关的理论分析仍然面临许多挑战。（c）探索解释多相和均相 OER 电催化的通用原则。考虑到在温和的 OER 条件下经历结构转变的材料和稳定的均相催化剂都具有催化活性结构，没有长程有序，是否存在可以有效描述其催化机制的统一概念仍然是一个悬而未决的问题。（d）未来工业应用。

参考文献：

Hui Ding, et al. Structural Transformation of Heterogeneous Materials for Electrocatalytic Oxygen Evolution Reaction. Chem. Rev., 2021.

DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00234

https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00234