在超薄材料中制造多孔结构仍然面临很大的挑战。特别是，孔隙率和尺寸的精确调节是非常具有挑战性的。水氧化反应迟钝的动力学阻碍了电催化水分解，需要地球储量丰富的高效的电催化剂来进行析氧反应（OER）。

有鉴于此，北京大学杨世和教授、昆明理工大学胡觉教授，香港理工大学黄勃龙教授等人，报道了一种简便的方法，通过精心设计，采用小有机分子甲基异氰酸盐(CH₃NCS)在无贵金属层状双氢氧化物（LDHs）的边缘和基面创造出金属和氧的多重空位，成功优化了LDHs的析氧催化活性。

本文要点

1）通过特定的吸电子有机分子异二十二烷酸甲酯（CH₃NCS），在LDHs中引入金属和氧的多个空位，表现出强大的OER活性。

2）研究表明，金属和氧的空位赋予NiFe LDH增强的电子转移并调节H₂O的吸附，从而提高OER的电催化性能。

值得注意的是，具有金属和氧多空位（v-L-LDHs）的性能最佳的层状NiFe LDH纳米片在100 mA cm^-2时表现出230 mV的超低过电位，Tafel斜率为37.1 mV dec^-1。

3）密度泛函理论（DFT）显示，通过在NiFe LDH中同时存在金属和O空位，可以提高OER性能，其中缺陷区活化Ni位点和O位点的电活性，从而促进电子转移和中间体转化。在长期应用中，Fe位点在保持Ni位点的高电活性方面起着关键作用。

参考文献：

Yaqiong Wang et al. Atomically Targeting NiFe LDH to Create Multivacancies for OER Catalysis with a Small Organic Anchor. Nano Energy, 2020.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.105606

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105606