改善能量存储和催化剂的催化活性促进人们发展更高活性的能量制备和存储功能材料。

有鉴于此，加州大学洛杉矶分校Richard B. Kaner、塔比阿特莫达勒斯大学Mir F. Mousavi等报道了一种还原性电化学合成方法制备层层自组装结构三元金属Fe-Co-Ni的MOF，其中的每层或者相邻层之间的金属离子通过2-氨基-1,4-苯二甲酸相连。

本文要点：

（1）

通过层层组装形式形成的催化活性位点展示了优异的HER、OER、ORR三重电催化活性，在10 mA cm^-2电流密度碱性电解液中的HER过电势为116 mV、OER的过电势为254 mV，ORR半波电位为0.75 V。

（2）

通过色散矫正的密度泛函理论，发现这种层层MOF具有优异的HER、OER、ORR多功能电催化活性的原因来自水分子在金属节点上的吸附是能量降低的过程，同时H₂O分子吸附导致O-H化学键的键长增加。

（3）

将Fe-Ci-Ni三元金属MOF构建Zn-空气电池实现了优异的性能，能够进行700圈稳定的电化学循环，优于商用贵金属催化剂构建的Zn-空气电池性能。当组装成活性碳||Fe-Co-Ni三元MOF超级电容器不对称结构器件，比能量和功率分别高达56.2 Wh kg^-1和42.2 kW kg^-1。

本文展示了一种制备层层组装多金属MOF的新方法，实现了具有分解水和Zn-空气电池多用途的性能优异多功能电催化剂。

参考文献

Fatemeh Shahbazi Farahani, Mohammad S. Rahmanifar, Abolhassan Noori, Maher F. El-Kady, Nasim Hassani, Mehdi Neek-Amal, Richard B. Kaner,* and Mir F. Mousavi*, Trilayer Metal–Organic Frameworks as Multifunctional Electrocatalysts for Energy Conversion and Storage Applications, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.1c10963

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c10963