科学技术与应用

复合型催化剂 ZIF-67@DCD@Ni 在氢还原反应中的性能提升

代 筱源

成都金苹果锦城第一中学

姜 博源

北京师大二附国际部

张 梓璇

Oaks Christian Schoo

DOI: https://doi.org/10.59429/kxjsyy.v2i5.12032

Keywords: 催化剂；催化性能；ZIF-67@DCD@Ni；电化学；析氢反应

---

Abstract

为应对能源危机与二氧化碳（CO2）过量排放这一核心挑战，全球范围内对电催化技术的研究不断深入，其中 针对 ZIF-67 的改性研究显著提升了电催化剂的性能。本文所研究的 ZIF-67 衍生催化剂 ZIF-67@DCD@Ni，是一种 制备简便、成本低廉且催化性能优异的多功能电催化剂。本研究通过化学制备与电化学性能评估相结合的方法，依 次完成了 ZIF-67@DCD@Ni 的制备及其性能改良的验证。基于所获得循环伏安法（CV）曲线图，线性扫描伏安法 （LSV）曲线和计时电流法（IT）曲线图的实验结果，得出了催化剂 ZIF-67@DCD@Ni 在氢还原反应中的性能有显著 的提升的实验结论。本研究的成果意义在于开发出一种催化性能更优异的复合型催化剂，该催化剂可进一步提升析 氢反应的反应速率。

---

References

[1] ENERGY INSTITUTE. Statistical Review of World Energy[R]. London: Energy Institute, 2025.

[2] INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. CO2Emissions in 2023[R]. Paris: IEA, 2024.

[3] CATALANO J, CECCATO M, FRANK S, et al. Correlating the structural transformation and properties of ZIF-67 during pyrolysis, towards electrocatalytic oxygen evolution[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2023, 12(2): 781-794.

[4] FANG Z, HE M, LI G, et al. Cobalt-nickel layered double hydroxide on hollow Co3S4/CuS derived from ZIF-67 for efficient overall water splitting[J]. Materials Research Letters, 2022, 10(11): 744-753.

[5] DING M, LIU D, LI Z, et al. Electronic modulation towards MOFs as template derived CoP via engineered heteroatom defect for a highly efficient overall water splitting[J]. Journal of Energy Chemistry, 2025, 101: 598-607.

[6] LI H, SHANG C, SU R, et al. Additive manufactured carbon-metal phosphide electrodes for highly efficient overall water splitting[J]. Renewables, 2024, 2(4): 250-263.

[7] CHEN Q, DAI F, FENG S, et al. Highly efficient CO2 photoreduction by ultralow-Ru-loading ZIF-67[J]. Applied Catalysis B: Environmental, 2023, 336: 122934.