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合理開發高效、廉價、耐用的電催化劑是高效分解水的關鍵，其中利用共軛導電金屬有機骨架（cMOFs）與多組分層狀雙氫氧化物（LDHs）構建雙功能異質結構催化劑被認為是一種有效但復雜的策略。

基于此，陜西師范大學翟全國教授（通訊作者）等人報道了通過可控接枝生長策略制備了一種具有單原子分散釕（Ru）位點的導電cMOF/LDH負載的異質納米樹陣列催化劑（CoNiRu-NT）。

通過在一維（1D）線狀CoNiRu-LDH納米線上接枝生長二維（2D）柔性導電MOF，作者成功合成了這種獨特的異質納米樹結構。在異質結構生長過程中，由于強烈的螯合/絡合效應，來自連接體的豐富胺基團抓住并錨定了異質納米樹表面上的單分散金屬位點。

特別是氧化還原單元-NH₂和Ru絡合物離子之間的相互作用越強，形成的Ru-N₄基團越多。競爭協調效應確保Ru原子被限制在cMOF分支中而不會聚集，從而最大限度地利用Ru位點。

此外，單分散和還原的Ru部分促進了H₂O的吸附和解離，cMOF和LDH之間的異質界面進一步改變了化學和電子結構。

優化后的CoNiRu-NT在堿性介質中的電化學水分解性能顯著提高，在電流密度為10mA cm^-2下，析氫反應（HER）和析氧反應（OER）的過電位分別為22 mV和255 mV。在實際的電化學系統中，CoNiRu-NT在1.47 V的低電池電壓下驅動水分解，電流密度達到了10 mA cm^-2，與純貴金屬基催化劑性能相當，并優于大多數報道的MOF-基催化劑。

Competitive Coordination-Oriented Monodispersed Ruthenium Sites in Conductive MOF/LDH Hetero-Nanotree Catalysts for Efficient Overall Water Splitting in Alkaline Media.?Adv. Mater.,?2022, DOI: 10.1002/adma.202107488.

https://doi.org/10.1002/adma.202107488.

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