对可持续且负担得起的能源转换技术的探索凸显了氧还原和析氧反应(ORR 和 OER)的重要性。这些过程对于燃料电池和电解槽等设备的效率至关重要，但传统上依赖昂贵的贵金属作为催化剂。这种依赖性对更广泛的采用和可扩展性构成了重大障碍。

环保催化剂和材料研究探索可再生能源之路

在《eScience》杂志上发表的一篇评论中，德累斯顿工业大学的一个研究小组回顾了在碱性电解质中不使用贵金属进行氧电催化而创造有效且经济实惠的电催化剂方面的重大进展。

该综述对不含贵金属的催化剂进行了深入分析，重点关注三个主要类别：过渡金属化合物、单原子催化剂和完全不含金属的催化剂。研究人员利用多种创新策略来增强这些催化剂的氧电催化效率，这对于能量转换技术至关重要。

杂原子掺杂(将不同的原子引入催化剂结构)、空位产生(通过去除原子来改变材料性能)以及应变诱导以改变电子性能等技术是关键。这些方法旨在改善催化剂的物理化学特性，显着提高其在氧还原和析出反应中的性能。

这项研究强调了不含贵金属的材料在替代传统上用于催化剂的昂贵且稀缺的贵金属方面的潜力，突出了一条通往更实惠和可持续的能源转换设备的道路。

除了通过非贵重材料的电子结构调控来探索氧电催化的改进之外，悉尼科技大学和中国科学院福建物质结构研究所的研究人员最近在同一期刊上发表了一项研究在能量转换和存储材料方面取得了重大进展。

他们引入了一种合成金属有机骨架(MOF)衍生的纳米笼的方法，大大提高了水氧化和选择性乙二醇重整的效率，标志着可持续能源生产领域的显着进展。

这些研究引入了创新材料和技术，以提高水电解制氢等工艺的效率，从而促进能源转换和存储技术的发展。这些努力与开发具有成本效益、高效且环保的传统能源替代品这一更广泛的目标相一致，从而支持全球向可再生能源的过渡。