????? 電催化析氧反應(yīng)(OER)是許多可再生能源系統(tǒng)如金屬—空氣電池和水分解的核心過程。OER的固有能壘很高,因此常需要催化劑和強(qiáng)酸、堿性環(huán)境提高其效率。近年來,金屬有機(jī)框架(MOF)因具有可設(shè)計(jì)性、易功能化等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是一種潛在的OER催化劑。近日,中山大學(xué)的張杰鵬(點(diǎn)擊查看介紹)團(tuán)隊(duì)根據(jù)主客體化學(xué)和晶體工程理論提出了模塊化合成策略,將不穩(wěn)定的OER活性配合物作為配位客體固定并穩(wěn)定在MOF中構(gòu)筑了高效穩(wěn)定的OER催化劑。
鈷基OER催化劑具有較低的價(jià)格和較高的活性。槳輪型雙核羧酸鈷簇Co2(RCOO)4中的鈷離子具有特殊的配位幾何,可能具有較高的催化活性,但穩(wěn)定性較差。該團(tuán)隊(duì)在前期工作中發(fā)現(xiàn),不穩(wěn)定的flu-e型Fe3(μ3-O)(bdc)3框架(即MIL-88和MIL-101的異構(gòu)體),正好可以嵌合單核鐵四煙酸配合物Fe(na)4,從而發(fā)生穩(wěn)定化。最近,該團(tuán)隊(duì)又發(fā)現(xiàn),可以在酸性條件中洗去該單核鐵配合物,再引入構(gòu)型相同的雙核鈷簇Co2(na)4,經(jīng)過兩次單晶到單晶的合成后修飾,得到對(duì)熱、水和堿穩(wěn)定的雙功能雜化MOF。在pH= 13、10 mA cm?2條件下,該MOF可使OER過電位降低至225 mV。
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這一成果近期發(fā)表在Journal of the American Chemical Society 上,廖培欽副研究員和張杰鵬教授是共同通訊作者,文章的第一作者是中山大學(xué)博士研究生沈建強(qiáng)。

這一成果近期發(fā)表在Journal of the American Chemical Society 上,廖培欽副研究員和張杰鵬教授是共同通訊作者,文章的第一作者是中山大學(xué)博士研究生沈建強(qiáng)。