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氢气是一种清洁和可再生的能源载体,是未来传统化石燃料最有前途的替代物之一。氢气的高效生产已成为近年来具有吸引力的研究课题。目前工业生产氢气的方法主要有甲烷重整,煤气化和水电解等方式。其中,甲烷重整和煤气化反应严重依赖化石燃料,是不环保和不可持续的生产方式。目前,水电解是一种从水中分离氢气的有效效方式,受到相当大的关注。水电解以水为原料,不排放温室气体和其他污染气体,有产氢效率高和产品纯度高等诸多优点,被认为是一种清洁而高效的生产H_2方法。水的电解过程构成两个半反应,即析氢反应(HER)和析氧反应。