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Nature Commun.：三角形活性位点助力MOF安培级稳定HER

时间：2022-10-31 来源：浏览：

Nature Commun.：三角形活性位点助力MOF安培级稳定HER

原创学研汇催化计

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人们在之前的工作中发现，二维 MOF 材料能够作为非常优异的 HER 电催化剂，但是通常水分子活化的动力学非常缓慢，而且 MOF 材料在工业电催化反应的高电流密度条件通常无法保持稳定。

有鉴于此， 浙江大学侯阳（ Yang Hou ）、新南威尔士大学戴黎明、华中师范大学邱明（ Ming Qiu ）等报道发展了一种配体调控策略向 Ni- 苯基二羧酸 MOF 纳米片中引入 S 原子。

本文要点

要点1. 当在 MOF 中引入 S ，由于供电子效应，以及更靠近 Fermi 能级的 p 能带。因此 S-NiBDC MOF 表现非常低的过电势，在碱性电解液进行电催化，达到 1 A cm ^-2 电流密度仅需要 310 mV 。

要点2. 作者通过详细的机理分析和结构表征发现，构建三角形结构 “Ni ₂ -S ₁ ” 能够显著改善 HER 电催化活性，而且 S 原子能够稳定 Ni-O 共价化学键。通过实验和理论计算，说明这种 “Ni ₂ -S” 位点加快活化水分子的反应动力学，而且 S 原子位点能够捕获 H 原子，因此整体上显著改善 HER 电催化活性。

Cheng, F., Peng, X., Hu, L. et al. Accelerated water activation and stabilized metal-organic framework via constructing triangular active-regions for ampere-level current density hydrogen production. Nat Commun 13, 6486 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-34278-6

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34278-6

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