由于能源危机和环境问题,电解水作为一种清洁高效的制氢技术而受到越来越多的关注。电解水的整体效率取决于阳极的析氧反应(OER)。目前,具有良好的OER催化性能的贵金属Ru和Ir基催化剂储量稀少且稳定性差,因而在地壳中储量丰富的过渡金属(如Ni、Co、Fe)具有较高的稳定性和活性而成为潜在的替代品。本文以双模板和化学沉积法制备了三维有序大孔介孔Ni(3DOM/m Ni)并研究其电催化OER性能。然后拓展到Ni-Co合金,并从Ni-Co 比例和孔道结构两个方面探讨了对OER性能的影响。下面是本文的主要结果:1)本文分别以PMMA和表面活性剂Brij 58作为大孔和介孔模板制备了大孔介孔Ni,并在1.0 M KOH溶液中研究了其OER性能。大孔模板PMMA的尺寸为340 nm,以此为模板制备的3DOM/m Ni具有互相连通的分层次多孔结构,大孔尺寸为340 nm,与模板PMMA大小相同。介孔的尺寸范围是3-5 nm。将3DOM/m Ni用于OER性能研究时展现出比商业RuO2更好的性能。2)为了进一步提高3DOM/m Ni的性能,本文引入第二种过渡金属Co,采用同样的方法制备了六个比例的镍钴合金3DO]M/m NixCo1oo-x(x=100,80,70,60,30和0)并研究了 Ni-Co 比例对OER性能的影响。通过物理表征和电化学结果显示,当Ni-Co 比例为70-30时(Ni70Co30),大孔介孔的结构最为有序,OER的性能最佳。当电流密度是10 mA cm-2时,过电位仅为241 mV,Tafel斜率为44 mV dec-1。经过25 h电解后,电流密度仅衰减了 8.0%,展现出良好的稳定性。3)本文还研究了不同的孔道结构对OER性能的影响。根据最佳比例70-30制备了与大孔介孔Ni70Co30结构不同的三种催化剂进行比较,如单一大孔、单一介孔结构以及纳米颗粒(NPs)。结果表明,大孔介孔结构具有最佳的OER催化性能,这可能是源于其特殊的3D分层多级孔道,其中大孔结构能加快质量传输,排列有序的介孔结构提高了催化剂的比表面,增加了活性位点的暴露程度。