合理设计催化剂是解决析氧反应（OER）缓慢动力学问题的关键。然而，设计这类催化剂的活性中心仍然面临巨大的挑战。

近日，武汉理工大学麦立强教授，周亮教授报道了一种具有低结晶度、纳米片状结构的2-甲基咪唑(MI)修饰的钴铁氢氧化物OER催化剂（(Fe,Co)OOH/MI）。

文章要点

1）研究人员首先采用无溶剂热压工艺在泡沫镍上均匀生长棒状Co-MOF。随后，将制备的Co-MOF在FeSO₄溶液中浸泡数小时，得到(Fe,Co)OOH/MI纳米片。最终产物用(Fe,Co)OOH/MI-xh表示，x表示在FeSO₄溶液中的浸泡时间。最佳浸泡时间为12 h的样品命名为(Fe,Co)OOH/MI。

2）低晶纳米片状结构最大限度地暴露了活性中心，促进了传质过程，而MI调制则优化了催化剂的电子构型。具体而言，MI与(Fe,Co)OOH的配位减少了Fe/Co 3d和O 2p之间的轨道重叠，从而削弱了对含氧中间体的吸附，从而促进了不利的O₂脱附。

3）正如预期的那样，(Fe,Co)OOH/MI在10/100 mA cm^-2时显示出230/290 mV的超低过电位，并提供了超过155 h的耐久性，而OER催化活性衰减则可以忽略不计。

参考文献

Wenzhong Huang, et al, Ligand Modulation of Active Sites to Promote Electrocatalytic Oxygen Evolution, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202200270

https://doi.org/10.1002/adma.202200270