总所周知，电能是指导体中电流做功所释放的能量。电力的广泛应用标志着第二次工业的开始。人类社会从此进入了电气时代，即使现在人们不断开发新能源，电能一直是人类使用能源的重要组成部分。电能可通过其他形式能量（如机械能、热能、核能、化学能、光能等）转换得到，也可以转换为其他所需的能量形式（如机械能、光能、热能、化学能等）。电能输送方便，经济，生产和使用方便，清洁无污染。这些优点促使了人类对电能的不断研发。后来人们又发现，在化学反应尤其是氧化还原反应中，相比传统化学反应，电化学反应（用电能来为反应体系提供能量的化学反应）的反应速率高，反应条件温和，反应过程易控制，设备要求低。而且电化学反应中，只需在阴阳两极表面涂抹催化剂，就可以使催化剂参与化学反应，这导致催化剂便于回收。

1。1  电化学催化

催化剂是一种在整个化学反应过程中自身化学性质不发生变化，却可以促进化学反应的物质。

1。1。1  催化原理简介

A + B = AB             (1)

A + C = AC                (2)

AC + B = AB + C           (3)

其中，A、B为反应底物，C为催化剂，AC为中间产物，AB为最终产物，。反应（1）是未加催化剂C下进行的反应。反应（2）和（3）是加催化剂C后整个反应体系进行的分步反应。且加入催化剂后，反应（2）和（3）的活化能均小于反应（1）。根据Arrhenius formula k=Aе-E/RT可知，催化剂的加入使整个反应的活化能E降低，反应速率得到提高。

1。1。2  电化学催化特征

电化学催化是指在电场作用下，阴阳两极的修饰物促进电极表面的电子转移反应而自身不发生化学变化的过程。相比于常规化学催化，电化学催化可通过外部回路来控制阴阳两极的电压就可以方便地控制反应速度；通过测量整个电路的电流就可以测定电化学反应的速度；通过观察在整个电化学反应过程中电流的变化也可以判断在整个电化学反应中有无中间产物的生成；通过改变电极电位就可以控制电化学反应方向（氧化反应和还原反应）。文献综述

1。1。3  电化学催化剂的种类

电化学催化剂通过形成活性中间体来显著降低过电位，提高电流密度，从而实现催化作用，这要求电化学催化剂具有一定的导电性，良好的催化活性和电化学稳定性。

目前电化学催化剂的研究方向有以下几种：

（1）贵金属电催化剂，如铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）、钌（Ru）等。贵金属d电子轨道为填满，容易得（失）电子而形成活性中间产物，这导致其具有较高的催化活性。如，燃烧电池中的电化学催化剂为Pd/C电极。

（2）催化涂层钛阳极，即在Ti板上涂覆ReO2等金属氧化物和TiO2的固溶体。这种电化学催化剂耐腐蚀，加工性能优异，价格也较为便宜，常用于氯碱，电镀，废水处理等领域。

（3）纳米电化学催化剂。当今社会，各种纳米材料的研发与应用已经遍布各行各业。而纳米材料的显著特性是表面效应和量子尺寸效应。由此，人们联想到了催化剂。超大的比表面积有利于催化剂吸附更多的反应物；表面效应增加了纳米材料的表面能，使其表面具有更高的活性，这有利于催化剂更好参与催化反应；最后，纳米材料的量子尺寸效应使纳米材料具有特异性催化和光催化性质，这能进一步提高了催化剂的催化效果。文献综述

1。2  氮化碳

1。2。1  氮化碳简介