催化材料服役行為的同步輻射原位X射線研究

李 然，謝 勇，孫 瑜，康 卓，汪 莉?，張 躍

1) 北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083 2) 北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100083 3) 北京科技大學(xué)新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083 4) 北京市新能源材料與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083 5) 北京材料基因工程高精尖創(chuàng)新中心，北京 100083

截至目前同步輻射裝置已取得了巨大的發(fā)展，在我國，第一代同步輻射裝置是位于中國科學(xué)院北京高能物理研究所的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)裝置，該裝置是兼用同步輻射光源，既可以進(jìn)行高能物理實(shí)驗(yàn)也能進(jìn)行同步輻射研究. 隨著研究需求的增加，位于合肥中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的第二代專用同步輻射裝置應(yīng)運(yùn)而生. 目前已投入使用的最先進(jìn)光源是中國上海應(yīng)用物理研究所的第三代同步輻射光源，同時(shí)第四代同步輻射光源— —自由電子激光器光源也在計(jì)劃部署之中. 在可預(yù)見的將來，同步輻射裝置將成為各領(lǐng)域科研工作者們必不可缺的實(shí)驗(yàn)手段. 相比常規(guī)的光源，同步輻射光源具有波段寬、亮度高、高偏振性等無可比擬的優(yōu)勢，因此，基于同步輻射大科學(xué)裝置發(fā)展的先進(jìn)高通量表征方法和技術(shù)是必然的趨勢. 其中，X射線譜學(xué)是同步輻射中最為主要也是應(yīng)用最廣的表征技術(shù). 本文主要以電解水催化劑（析氧和析氫）為例來闡述該技術(shù)在催化材料中的應(yīng)用進(jìn)展與挑戰(zhàn).

電解水反應(yīng)由兩個(gè)半反應(yīng)組成，即陽極的析氧反應(yīng)（OER）和陰極的析氫反應(yīng)（HER）[1]. 氫氣作為一種清潔且高效的能……