朱纪欣＆孙文平AFM丨二维双MOF杂化OER电催化剂

电化学析氧反应（oxygen evolution reaction，OER）是各类清洁绿色能源存储与转换装置（如电解水器件与金属-空气电池）中的关键过程之一。

然而受限于OER缓慢的动力学反应速率及较高的反应过电势，电化学器件效率的提高仍依赖于高效电催化剂的开发。

传统贵金属氧化物，如氧化钌（RuO₂）和氧化铱（IrO₂）虽具有优异的电催化OER活性，但是其高成本严重限制了该类贵金属催化剂的推广应用。

因此，开发具有高活性、长寿命、低成本的催化剂对于OER及其相关技术的发展至关重要。近年来，金属有机框架化合物（MOF）及MOF衍生的纳米结构在该研究领域受到了极大关注。

南京工业大学朱纪欣教授、伍伦贡大学孙文平博士团队合作开发了基于二维MOF的OER电催化剂。

通过将电化学惰性的Fe-MOF纳米颗粒引入到活性二维Ni-MOF纳米片上，可以显著提高催化活性。

在发挥二维纳米片形貌优势的基础上，有效结合Ni活性中心与Fe的协同效应，碱性条件下电化学性能测试结果显示，Ni-MOF@Fe-MOF达到10mA cm^-2的电流密度仅需过电位265mV，相较于未修饰的纯Ni-MOF提高约100 mV。

同样，二元NiCo-MOF纳米片也可以通过Fe-MOF修饰，获得类似的性能改善效果。通过对电化学氧化后的催化剂进行组成及结构分析发现，Ni-MOF@Fe-MOF在OER过程中原位形成了NiO纳米晶粒（≈5nm），作为OER活性中心的同时参与多孔纳米片的构筑，实现二维形貌及高OER活性的保留。

这项工作为水氧化电催化剂的研究提供了新的思路，并且为开发用于电催化的高性能MOF衍生纳米结构开辟了新的途径。

文献信息：

Rui, Kun, et al. “Hybrid 2D Dual‐Metal–Organic Frameworks for Enhanced Water Oxidation Catalysis.” Advanced Functional Materials (2018): 1801554.  DOI: 10.1002/adfm.201801554，第一作者为芮琨博士。