金属有机骨架（MOF）与导电材料的杂交已被证明是增强其析氧反应(OER)性能的有效方法。

有鉴于此，北京科技大学王戈教授和高鸿毅副教授、中国石化石油化工科学研究院陶志平教授等人，提出了一种新颖的引物诱导原位杂交方法，以共价连接镍基二维（2D）超薄MOFs纳米片和石墨烯，所制备的Ni-HMOF@GE-PBA被证明是一种用于OER的高性能电催化剂。

本文要点

1）通过考虑能量有利的锚定过程，热力学禁止的自聚合副反应和最低未占据分子轨道（LUMO）的高离域化，通过高通量周期性密度泛函理论(DFT)工作流程筛选数千个引物，快速确定最佳的苯基双硼酸(PBA)引物。

2）计算结果的帮助下，PBA分子成功地与石墨烯共价键合，然后以对苯二甲酸(TPA)为配体诱导超薄Ni-MOFs纳米片原位生长(Ni-HMOF@GE-PBA)。Ni-MOFs纳米片成功地锚定在石墨烯上，表明了引物锚定方法的可行性。

3）当在碱性条件下用作OER催化剂时，Ni-HMOF@GE-PBA可提供优异的催化性能，比石墨烯和Ni-MOFs纳米片的简单掺混产生的起始电位低150 mV。

总之，该工作提出的设计和构建策略将为快速探索和合成具有出色OER性能的新型2D–2D混合催化材料提供了一种新的途径。

参考文献：

Guangtong Hai et al. Targeted synthesis of covalently linked Ni-MOFs nanosheets/graphene for oxygen evolution reaction by computational screening of anchoring primers. Nano Energy, 2020.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.105418

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105418