Nature Commun.:石墨烯限域MOF显著增强OER性能

有鉴于此,中科院大连化学物理研究所肖建平、中国科学院宁波材料技术与工程研究所张涛、浙江大学侯阳等报道发展了一种方法能够大幅度改善弱导电性MOF材料的OER性能,这种方法是将MOF限域修饰在多层石墨烯内实现。

Nature Commun.:石墨烯限域MOF显著增强OER性能

OER是分解水和金属-空气电池等领域的一个重要反应,人们尝试将MOF设计高性能OER电催化剂,但是MOF材料本征的弱导电性阻碍了MOF材料得以应用。

有鉴于此,中科院大连化学物理研究所肖建平、中国科学院宁波材料技术与工程研究所张涛、浙江大学侯阳等报道发展了一种方法能够大幅度改善弱导电性MOF材料的OER性能,这种方法是将MOF限域修饰在多层石墨烯内实现。

Nature Commun.:石墨烯限域MOF显著增强OER性能

本文要点

要点1. 制备的限域NiFe-MOF//G表现了创纪录的低过电势(达到10 mA cm-2电流密度所需的过电势仅为106 mV),稳定时间达到150 h。性能比本征NiFe-MOF显著提高(本征NiFe-MOF的过电势为399 mV)。

要点2. 通过XAS和理论计算方法,发现限域在多层石墨烯内部的NiFe-MOF不仅能够形成结构畸变的高反应活性NiO6-FeO5,而且能够降低OER反应的过电势。这种在多层石墨烯内部限域的方法能够扩展至其他MOF材料,实现对其催化活性的大幅度增强。

Nature Commun.:石墨烯限域MOF显著增强OER性能

Lyu, S., Guo, C., Wang, J. et al. Exceptional catalytic activity of oxygen evolution reaction via two-dimensional graphene multilayer confined metal-organic frameworks. Nat Commun 13, 6171 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-33847-z

https://www.nature.com/articles/s41467-022-33847-z

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