近日，化学化工学院刘翔宇课题组在MOF基双金属衍生材料的合成及其电催化析氧反应方面取得重要研究进展，相关成果以“Deliberate design of MOF-based pre-catalyst rationalizing the structural reconstruction toward efficient oxygen evolution reaction”为题发表于国际化学领域权威期刊《ScienceChina-Chemistry》(IF = 10.4，中科院一区)，材料与化工专业2020级硕士研究生陈云辉为第一作者，我校刘翔宇教授、南开大学严振华教授、长江师范大学王广钊博士为共同通讯作者。

本工作设计合成了一种2-羟基膦乙酸（HPAA）修饰的MOF-808材料微型吸附剂，能够有效地锚定金属离子Fe³⁺和Ni²⁺。通过原位电氧化动态重构形成了具有良好OER活性的R-MOF-HPAA@FeNi电催化剂，在10 mA cm⁻²下具有低过电位（272 mV）和超300小时的长期稳定性。实验和理论计算表明，由于HPAA的螯合作用，重构后的R-MOF-HPAA@FeNi催化剂的双金属活性位点Fe/Ni在二维超薄Zr(OH)₄片上呈现原子级分布。实现了晶格氧参与的高效稳定氧析出，表现出晶格氧机制和双金属位点机制（DMSM）。本工作为基于MOF的预催化剂的设计合成和合理利用结构重构来实现高效OER活性提供了新思路。

研究工作得到了国家自然科学基金（22463010、12304295、22266026），宁夏自然科学基金（2023AAC03227、2022AAC05002）和宁夏大学学科建设项目的支持。

论文链接：http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11426-024-2453-2