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中南大学刘敏教授团队在局域配位调控催化活性领域取得新进展

来源:物理与电子学院 点击次数:次 发布时间:2019年11月12日 作者:刘康

本网讯 近日,中南大学刘敏教授研究团队与中山大学李光琴教授团队合作,在Nature旗下的《Nature Communications》上发表了题为“Missing-linker metal-organic frameworks for oxygen evolution reaction”的研究论文。中南大学物理与电子学院博士生刘康为论文共同第一作者,刘敏教授与李光琴教授为共同通讯作者。

图为连接体缺失MOFs调控催化活性

金属有机框架(MOFs)材料由于其结构多样性和功能可调性,具有广泛的应用价值。大部分MOFs自身导电性能与电催化性能均较差,直接使用MOFs作为高效催化剂仍在初期研究阶段。研究发现,通过将单向缺失的连接剂加入到MOF中,可以很好地改善电催化性能。理论计算表明,羟基二茂铁可有效调变MOFs材料的电子结构,使得其导电性增强。该MOFs能够增强对氧析出反应(OER)中间产物OH*的吸附,并降低其OER速控步骤OH* 到O*的活化能(1.85eV)。透射电镜和同步X射线的测量结果证实这种方法可以很好地引入和控制MOFs中缺失的连接体。实验所获得的连接体缺失MOF纳米阵列,显示出极其优异的OER性能,在214mV过电位条件下达到100mA cm2的电化学活性。这个工作为构建高效地MOFs催化剂打开了新思路。

这是刘敏教授团队近两年继在《Nature Photonics》《Nature Chemistry》《Nature Energy》《Joule》《Materials Today》《Energy & Environmental Science》《Advanced Materials》等国际著名期刊发表研究成果的基础上取得的又一进展。


图说中南

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