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2024-04-28 10:53:23

表面贴装MOF电催化剂具有前所未有的高OER活性

开发具有高活性,长耐久性和可扩展性的非贵金属析氧反应(OER)电催化剂仍然是主要挑战。一类称为表面贴装MOF(SURMOFs)的MOF薄膜是通过准外延、理想的逐层沉积方法(LBL)生长,该方法允许MOF纳米结构的受控生长,具有优选的微晶取向,精确的薄膜厚度和独特的形态。受到制造SURMOF在分子水平下控制组件空间分布的启发,德国慕尼黑工业大学Aliaksandr S. Bandarenka和Roland A. Fischer团队比较了混合金属[M(BDC)] SURMOF(M=Ni2+, Co2+, BDC=1,4-苯二甲酸酯,二价连接基阴离子)相关的剥离[M(BDC)]纳米片作为OER的电催化剂。通过在电极基板上直接使用LBL沉积制备SURMOF之后,将其浸入碱性电解质溶液中形成电催化活性涂层,其在碱性溶液中具有高OER活性和稳定性。SURMOF衍生的超薄电催化剂涂层的优异形态导致基于Ni和Co的最活跃位点的高暴露。300 mV过电位下获得的~2.5 mA·μg-1的质量活性,比基准IrO2电极催化剂高一个数量级,并且比任何状态的NiFe-, FeCoW-, NiCo-基电催化剂质量活度高出至少3.5倍。 Weijin Li, Sebastian Watzele, Hany A El-sayed, Yunchang Liang, Gregor Kieslich, Aliaksandr S. Bandarenka, Katia Rodewald, Bernhard Rieger, and Roland A. Fischer, Unprecedented high oxygen evolution activity of electrocatalysts derived from surface-mounted metal-organic frameworks. J. Am. Chem. Soc., 2019.DOI: 10.1021/jacs.9b00549https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b00549

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