吡啶调节2D双金属有机框架及其电催化析氧性能研究

• 作者: 庞欢 张光勋 徐强 李清 柏杨 郑莎莎
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 化学
• 关键词: 金属有机框架 金属有机骨架 电化学稳定性 Tafel斜率 电催化性能 电催化剂 KOH溶液 析氧反应
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 137-148
• 页数: 12页
• 分类号: O64

摘要

二维金属有机骨架(2D MOF)具有较大的比表面积和较高的活性位点密度,是改善电催化性能的理想载体.通过简单的制备方法获得2D纳米结构受到了广泛的关注.本文提出了一种吡啶调节溶剂热合成方法,用于合成镍/钴双金属MOF纳米片.得到的MOF材料具有矩形2D形貌,厚度约20纳米.这些纳米片作为电催化剂在碱性条件下表现出析氧反应(OER)活性.其中,Ni0.5Co1.5-bpy(PyM)在1.0 mol L-1KOH溶液中、电流密度10 mA cm-2时过电位低至256 mV,Tafel斜率为81.8 mV dec-1,且具有良好的电化学稳定性.对催化反应后的电极材料研究表明,Ni0.5Co1.5-bpy(PyM)的高催化活性来源于原位形成的活性氢氧化物和羟基氧化物.该研究为2D MOF材料的可控合成及其与电催化性能构效关系的研究提供了理论基础.