一种改变金属有机骨架电催化剂结构的策略

氧气逸出反应(OER)是导致分子氧生成的化学过程。该反应对于清洁能源技术的发展至关重要，包括水电解槽，可再生燃料电池和可充电金属空气电池。

迄今为止，该反应发生的程度在许多材料中受到限制，这限制了某些类型的能源技术的转化效率。因此，材料科学家一直在尝试寻找可替代的材料，包括金属，金属氧化物和氢氧化物，它们可用作电催化剂来促进反应的进行。然而，到目前为止确定的材料对于大规模实施而言并不是理想的，因为它们不是特别耐久或太昂贵。

广泛研究作为OER可能的电催化剂的一类材料是金属有机骨架(MOF)，杂化和结晶化合物，它们由规则排列的带正电的金属离子阵列包围，并被有机分子包围。尽管这些材料具有令人鼓舞的催化性能，但科学家们尚未找到提高其性能的最佳策略。

中国国家纳米科学技术中心，悉尼大学和中国科学院的研究人员最近设计了一种策略，该策略可在氧释放反应过程中实现高活性MOF的结构转变。在《自然能源》上发表的一篇论文中提出的这一策略可以提高新兴能源技术中的OER活动，从而提高其转换效率。

“在2016年，我们发现了一类超薄金属-有机骨架纳米片(UMOFNs)，展现出优异的电催化氧释放活性和稳定性，”进行这项研究的研究者之一唐志勇告诉Tech Xplore。“一旦报道，它就引起了科学界的广泛兴趣，并且使用不同的基于MOF的材料成功地实现了对水分解的催化活性的显着改善。即使我们的MOF设计看起来很有希望，但有关MOF起源的根本问题高的OER催化活性促使我们着手进行为期五年的研究探索，这一探索以我们最近的论文告终。”