冯雪风，王海琴，刘凤庆，罗 峰

(东华理工大学 化学生物与材料科学学院，江西 南昌 330013)

电解水制氢，是目前得到清洁氢能源的最有希望的途径。无论碱性条件下还是酸性条件下水电解阴极制氢，水的分解电压都是1.23 V。但由于过电位、电解池溶液、电极电阻等原因，实际分解电压一般是1.8～2.6 V，这导致耗电量过高，限制了电解水制氢的应用。目前，碱性水电解制氢工艺比较成熟，催化剂比较多。一类催化剂是贵金属催化剂。析氢反应主要用Pt基催化剂，析氧反应催化剂主要有Ir，Rh，Pd等贵金属氧化物等修饰电极(Igumenov et al.，2001； Zhang et al.，2007)， 但是由于贵金属的储量及高昂的价格限制了其应用(孟祥宇等，2017)。另一类催化剂是非贵金属催化剂。主要有Co基、Fe基、Mo基、Ti基氧化物、硫化物、磷酸盐等无机物修饰电极(Li et al.，2011；张帅等，2018)。目前这类材料的电催化析氧性能良莠不齐。现在发展了另一类催化剂——二维材料及其杂化结构，比如石墨烯、石墨化氮化碳g-C3N4、层状氢氧化物、二维硫化物等(Chhowalla et al.，2013；Song et al.，2014；Ping et al.，2016; 郭伟华等，2016)。这些结构的材料会暴露更多的原子表面，有更大的比表面积，有利于提高催化活性。但其要通过复杂条件、掺杂等手段调控二维材料的结构来优化其反应活性， 降低反应的过电势， 提高能量利用效率，有一定的不确定性。

笔者采用简单的制备方法和工艺合成了碱式磷酸铁，并用其修饰电极，在碱性条件下电解水，考察电催化分解水的阳极析氧性能。

1 实验部分

1.1 主要试剂和仪器

美国Dupont 5%Nafion溶液购于北京鸿海天科有限公司，其他试剂都为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司，所用的水为二次蒸馏水。……