JACS：通过配体调节MOF电子分布和氧电催化

纳米

2022-02-23

MOF材料由于具有可调控的配位结构，能够对催化性能进行调节并且能够用于解释催化反应中真正的机理。

有鉴于此，滑铁卢大学陈忠伟（Zhongwei Chen）等报道通过一种配体补偿机制，能够调节Co-Fe ZIF材料中中间体的吸附能，构建的Zn-空气电池实现了优异的充放电性能，仅仅在0.88 V电池电压就达到35 mA cm^-2电流密度，在500 h工作过程中，电池的每小时性能衰减比低于0.01 %。

本文要点：

（1）

通过系统表征和理论模型搭建，发展的金属节点配体补偿机制实现了电池性能提高，由于缺电子性质S配体，导致促进Co的d轨道电子的离域分布，导致Co原子中的电子向S转移。

（2）

通过这种电子分布调控方法，促进关键中间体OH*的吸附/脱附，在氧电催化反应中提供了非常稳定的配位环境。因此显著改善了双功能氧电催化剂的性能。

参考文献

Yi Jiang, Ya-Ping Deng, Ruilin Liang, Ning Chen, Graham King, Aiping Yu, and Zhongwei Chen*, Linker-Compensated Metal–Organic Framework with Electron Delocalized Metal Sites for Bifunctional Oxygen Electrocatalysis, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.1c10295

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c10295