电化学水分解工艺效率低的主要原因是阳极析氧半反应（OER），该反应表现出缓慢的动力学特性。开发高效、低成本的储量丰富的电催化剂是解决这些问题的理想方案。过渡金属氧化物、氢氧化物、硫化物和磷化物等非贵金属电催化剂被认为是很有前途的贵金属OER替代电催化剂。其中，Ni基和Fe掺杂的Ni基化合物在碱性介质中表现出较高的OER活性。
近日，德国慕尼黑工业大学Roland A. Fischer，Aliaksandr S. Bandarenka，Weijin Li报道了开发了一种简单的策略，通过异质结构的SURMOF的重构和自活化来制备具有独特形貌和微观结构的高活性LDH型电催化剂。
文章要点
1）研究人员进行了一系列的非原位和原位实验，以揭示结构演化过程中更多的细节。结果显示，KOH浸泡和电化学势循环将碱不稳定的NiFe异质结构SURMOFs转化为具有电催化活性的衍生物。这种转化的特征是有机连接体的部分浸出和NiFe氢氧化物/氧氢氧化物的生成。
2）在所测试的一系列SURMOF催化剂中，由Ni|Fe-[TA]-SURMOF异质结构形成的Ni|Fe-[TA]-催化剂表现出最高的OER活性，在300 mV过电位下的质量活性为2.90 kA g−1。
3）Ni|Fe-[TA]-催化剂优异的性能归因于其独特的晶态-非晶相，具有较高氧化态的高Ni物种含量、较大的电活性表面积和较低的表观活化能。
这项工作不仅系统地研究了SURMOF衍生材料的催化活性来源，而且通过在碱性电解液中原位重构异质结构SURMOF，为设计和制备高效电催化剂提供了一条很有前途的途径。
参考文献
Shujin Hou, et al, Metamorphosis of Heterostructured Surface-Mounted Metal–Organic Frameworks Yielding Record Oxygen Evolution Mass Activities, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202103218
https://doi.org/10.1002/adma.202103218.
