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化工产品质量与安全管理

升一方面是由于 Laccase 本身含有铜离子活性位点，有利于析氧反应进行，另一
方面，Graphene 电极本身也增加了该催化剂的导电性，为析氧催化剂的合成提供
新的思路，使 Laccase 在析氧催化剂合成方面逐渐受到人们关注。

二、高稳定性镍基析氧催化剂发展及应用

镍为第四周期第Ⅷ族元素，在地球上储备丰富，价格便宜，耐碱性，有着优
秀的析氧催化性能，近些年来引起人们的关注。研究显示：镍基析氧催化剂的析
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氧效果主要来源于不同价态的镍离子（Ni 、Ni 、Ni ），当高价镍离子含量越多，
则其催化性能越优异。此外，金属镍可通过结合其他材料进一步形成更加高效的
析氧催化剂，目前高稳定性且性能优越的镍基复合析氧催化剂主要有四种：镍基
/ 金属复合材料，镍基 / 杂原子复合材料，镍基 / 碳材料复合材料，镍基 / 漆酶复

合材料。
（一）镍基复合金属材料析氧催化剂
金属镍与其他金属材料结合形成复合物，可通过调节电子结构及活性位点
进一步提高催化活性，形成更加高效温稳定的析氧催化剂。可与金属镍形成符合

双金属高效催化剂的元素有很多，多数为过渡金属，如：Co，Mn，Fe 等。其中
Fe-Ni-O 在目前成为碱性环境中最佳的析氧催化剂，Fe/Ni(OH) 2 ，Fe/NiOOH 以及
无定型镍铁复合物成为关注的焦点。同时大量文章数据表明将铁原子引入镍氧化
物结构中可将析氧催化性能有一个数量级的增加。在 Fominykh 的文章中，通过

水热法合成催化剂 Fe x Ni 1-x O 纳米颗粒，同时发现引入氧化镍中铁元素的含量对
材料性能有很大的影响，通过对比发现，当镍铁比例为 9 ∶ 1 时，催化剂具有最
佳的催化性能，在 0.5MKOH 溶液中，当铁含量为 10% 时，该催化剂在 10mA/
2
cm 的过电势为 300mV。同时通过结构表征证明此时材料也有最小的颗粒大小，
表明材料颗粒大小也影响催化剂的催化性能，当材料颗粒越小，其比表面积越大，
可与电解液充分接触的面积也就越多，活性位点也就越多，从而提高了材料的催
化性能。
（二）镍基复合杂原子材料析氧催化剂

近些年来，大量镍与阴离子结合形成复合物，表现出了良好的稳定性与催化
性能，成为人们关注的新型析氧催化剂。常见的镍基复合杂原子材料催化剂有三
种：镍基硫化物，镍基磷化物，镍基氮化物。镍基磷化物通常呈现薄的金属层，

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