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【亮點(diǎn)論文】銀鳳翔-陳標(biāo)華課題組在純相金屬有機(jī)骨架直接電催化領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展

發(fā)布時間:2020-10-30瀏覽次數(shù):803

Coordinately unsaturated metal-organicframework as an unpyrolyzed bifunctionalelectrocatalyst for oxygen reduction and evolutionreactions

Hao Wang, Xiudu Zhang, Fengxiang Yin,* Wenyu Chu and Biaohua Chen


純相金屬有機(jī)骨架(MOFs)在催化領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力,但是由于這類材料的導(dǎo)電性不夠高,在能源轉(zhuǎn)換和存儲電催化領(lǐng)域中應(yīng)用受到的限制。銀鳳翔、陳標(biāo)華課題組理論計算研究發(fā)現(xiàn),MOFs中的不飽和配位能降低空間位阻,促進(jìn)活性中心與水分子和氧氣分子的相互作用,降低電子傳導(dǎo)阻力,提高材料的導(dǎo)電性,使得這種MOFs在電催化中具有增強(qiáng)的質(zhì)量傳遞和電子傳遞特性。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),課題組采用鈷離子、均苯三甲酸和咪唑通過水熱反應(yīng)合成了金屬有機(jī)骨架Co-BTC-IMI,該材料中的一個Co離子分別被兩個去質(zhì)子化的均苯三甲酸連接,構(gòu)建了Co金屬中心的不飽和配位。該金屬有機(jī)骨架在堿性半電池中可提供0.80 V(參比可逆氫電極)的氧氣還原反應(yīng)半波電勢,并在10 mA·cm-2電流密度下提供了1.59 V(參比可逆氫電極)的氧氣析出反應(yīng)電勢。該工作在將純相MOFs直接應(yīng)用于氧氣電催化領(lǐng)域中取得了突破性進(jìn)展,為能源轉(zhuǎn)換和存儲科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。近日,該成果已經(jīng)發(fā)表于國際頂級期刊Journal of Materials Chemistry A上。此項(xiàng)工作得到了江蘇省綠色催化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省自然科學(xué)基金以及國家自然科學(xué)基金的資助。

Journal of Materials Chemistry A是材料科學(xué)大學(xué)科的頂級刊物,在物理化學(xué)、能源與燃料等學(xué)科領(lǐng)域享有盛譽(yù),最新影響因子為11.301,中科院分區(qū)為一區(qū)。


 

全文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ta/d0ta04331a/unauth#!divAbstract


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