俞书宏

中国科学技术大学化学系，合肥 230026

条带结构用于水下产气和条带电极电催化产氢的优势。

由于能源气体如氢气(H2)1，一氧化碳(CO)2和氧气(O2)3在可持续和高效能源系统中的潜在应用，目前正引起全世界的关注。目前大多数工作都致力于设计和研发高效的催化剂以达水下高效电催化产气的效果，例如设计特殊晶体构型的金属及金属氧化物4，碳材料负载少量的贵金属等等5。大多数制备的催化剂是以滴涂的方式在电极表面生成薄膜，在优化后的电压条件下进行电解。除了考虑异相催化剂的反应活性，在水下生成的气体产物会黏附在催化剂膜的表面6，影响反应物与催化剂的传质过程，同时生成的大尺寸气泡会继续黏附在催化剂表面7，生成许多非活性位点，减小了催化剂的反应面积。催化剂的稳定性是工业生产顺利进行的条件。黏附生长的气泡直至浮力大于黏附力时才能脱离催化剂表面，此时会对催化剂膜产生较大的拉力，经长时间电解后，催化剂由于气泡的持续作用力会从电极表面脱落，最终会影响催化效果。因此从该变催化剂膜的角度出发，设计催化体系既能加快反应速率又能保持催化剂长久物理稳定性是解决问题的关键。

近日，中国科学院化学研究所王铁研究员等人在前期模板辅助的打印策略组装工作的基础上(Advanced Materials)8，将胶束型的纳米颗粒成功组装成条带状的微结构，与传统的滴涂薄膜相比实现了更快的产气速率和更高的物理稳定性，相关工作发表在Journal of the American Chemical Society上9。……