电催化反应在可再生能源的转化与存储领域受到越来越多的重视。电催化水分解为三相界面反应，同时涉及到电荷迁移与物质扩散。在异相电催化剂中，低维材料具有较好的电荷传输性能，高维材料具有优异的传质性能。
为了有效利用低维材料的本征特性，研究人员开发制备了多种低维材料的阵列结构来同时实现高效的传荷与传质。然而，阵列结构的制备往往需要复杂、苛刻的实验手段。
最近，陕西师范大学张伟教授和曹睿教授（共同通讯）开发了一系列简单的湿化学方法来合成制备新颖的具备各种层级维度特性的新材料，并提出了等级维材料的概念。该类材料的基本单元为（准）单晶形态的低维结构，低维结构自组装形成更高维度的结构。基于此，在同一材料中同时引入了低维、高维特性，实现了等级维度。
近期，该团队制备合成了一种新颖的Co(OH)2多级结构材料用于电催化水氧化反应。在这项工作中，研究者以超高纵横比率的CoC2O4微米棒为前驱体，采用阴离子交换方法得到Co(OH)2多级结构。这种组装结构是以二维纳米片为基本单元，构建成具有三维空腔的一维排列结构。
通过电化学测试结果表明，Co(OH)2等级维材料的催化性能高于分散的Co(OH)2纳米片。等级维材料结合了低维材料快速的电子转移和高维材料的高效传质扩散。
这种制备方法也可以应用在工业集流体的表面制备高效的催化剂。
相关工作发表在ChemCatChem，DOI:10.1002/cctc.201900697
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.201900697
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