一種改變金屬有機骨架電催化劑結構的策略

氧氣逸出反應(OER)是導致分子氧生成的化學過程。該反應對于清潔能源技術的發展至關重要，包括水電解槽，可再生燃料電池和可充電金屬空氣電池。

迄今為止，該反應發生的程度在許多材料中受到限制，這限制了某些類型的能源技術的轉化效率。因此，材料科學家一直在嘗試尋找可替代的材料，包括金屬，金屬氧化物和氫氧化物，它們可用作電催化劑來促進反應的進行。然而，到目前為止確定的材料對于大規模實施而言并不是理想的，因為它們不是特別耐久或太昂貴。

廣泛研究作為OER可能的電催化劑的一類材料是金屬有機骨架(MOF)，雜化和結晶化合物，它們由規則排列的帶正電的金屬離子陣列包圍，并被有機分子包圍。盡管這些材料具有令人鼓舞的催化性能，但科學家們尚未找到提高其性能的最佳策略。

中國國家納米科學技術中心，悉尼大學和中國科學院的研究人員最近設計了一種策略，該策略可在氧釋放反應過程中實現高活性MOF的結構轉變。在《自然能源》上發表的一篇論文中提出的這一策略可以提高新興能源技術中的OER活動，從而提高其轉換效率。

“在2016年，我們發現了一類超薄金屬-有機骨架納米片(UMOFNs)，展現出優異的電催化氧釋放活性和穩定性，”進行這項研究的研究者之一唐志勇告訴Tech Xplore。“一旦報道，它就引起了科學界的廣泛興趣，并且使用不同的基于MOF的材料成功地實現了對水分解的催化活性的顯著改善。即使我們的MOF設計看起來很有希望，但有關MOF起源的根本問題高的OER催化活性促使我們著手進行為期五年的研究探索，這一探索以我們最近的論文告終。”