导电金属有机骨架（MOF）材料近年来被认为是一种有效的电催化剂。然而，其通常存在两大缺点：电化学稳定性差和体相电催化活性低。

近日，新加坡南洋理工大学楼雄文教授报道了通过简单的模板式溶剂热反应和随后的氧化还原刻蚀策略，在铁氢氧化物[Fe(OH)_x]纳米盒（NBs）表面精准设计和合成了一层完全负载的超薄导电铜基MOF(Cu-MOF)（[Fe(OH)_x@Cu-MOF]）。

文章要点

1）X射线吸收精细结构（XAFS）和X射线光电子能谱（XPS）分析结果表明，这些Fe(OH)_x@Cu-MOF NBs中含有丰富的配位不饱和Cu₁-O₂位点。

2）合成的Fe(OH)_x@Cu-MOF NBs具有高度暴露的Cu活性位点和良好的结构，在碱性溶液中表现出良好的HER活性和稳定性，在10 mA cm⁻²时的过电位为112 mV，Tafel斜率为76 mV⁻¹，是迄今为止所报道的最好的MOF基HER电催化剂之一。

3）密度泛函理论（DFT）计算结果表明，Cu-MOF外层不饱和Cu₁-O₂中心的局域电子极化本质上促进了吸附的*H中间体的形成，从而大大提高了HER动力学。

这项工作有望会为设计和合成高性价比的MOF基电催化剂提供一些新的灵感，以实现高效的能量转换和储存。

参考文献

Weiren Cheng, et al, Exposing unsaturated Cu₁-O₂ sites in nanoscale Cu-MOF for efficient electrocatalytic hydrogen evolution, Sci. Adv. 2021

DOI: 10.1126/sciadv.abg2580

http://advances.sciencemag.org/content/7/18/eabg2580