主要观点总结
本文报道了上海大学赵玉峰教授团队设计的一种用于多应用场景的OER电催化剂——在泡沫铁上原位生长的NiMOF和Ni2P异质结构（NiMOF-Ni2P/IF）。该催化剂在OER过程中表现出出色的性能和稳定性。通过密度泛函理论计算，发现该催化剂的界面处电子转移优化了含氧中间体的吸附，从而提高了OER性能。此外，该研究还探究了NiMOF-Ni2P/IF在其他应用场景如模拟工业环境、模拟海水环境和二次锌-空气电池中的价值。相关成果发表在《Chemical Engineering Journal》上。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景
氢能因能量密度高、燃烧后无污染物等优势成为可替代化石能源的新能源。然而，电解水制氢的成本居高不下，限制了其工业应用。近年来，金属有机骨架（MOFs）因其高比表面积、结构可调和明确的孔径成为了OER催化剂的潜在材料。
关键观点2: 研究亮点
上海大学赵玉峰教授课题组设计了一种NiMOF和Ni2P异质结构（NiMOF-Ni2P/IF）用于OER电催化。该催化剂在多种应用场景下表现出非凡的OER活性与稳定性。
关键观点3: 催化剂性能
NiMOF-Ni2P/IF催化剂在1mol L -1 KOH中具备出色的OER性能，仅需240与330 mV的超低过电位，即可达到100和1000 mA cm -2 的电流密度，并可以保持超过100 h的稳定性。
关键观点4: DFT计算与表征
通过密度泛函理论计算，发现NiMOF与Ni2P界面处的电子转移优化了含氧中间体的吸附。此外，物理化学表征表明Ni2P物种在NiMOF上的生成产生了强电子耦合效应。
关键观点5: 应用研究
该研究还探究了NiMOF-Ni2P/IF在模拟工业环境、模拟海水环境和二次锌-空气电池中的应用价值，证明了其广泛的应用前景。
文章预览
本文 由作者团队受邀撰写 ！ 一、研究背景： 氢能因能量密度高、燃烧后无污染物等优势，已成为可替代化石能源的新能源。析氢反应（HER）和析氧反应（OER）组成的电解水生产高纯氢气的方式备受科研人员关注。然而，由于OER是一个具有高过电位和缓慢动力学的复杂四电子转移过程，电解水制氢的成本居高不下，限制了其的工业应用。近年来，金属有机骨架（MOFs）因其高比表面积、结构可调和明确的孔径成为了OER催化剂的潜在材料。同时，调控界面电子结构对提高催化剂的活性和稳定性有重要意义，尤其是在功函数差异的作用下，异质界面处的内建电场诱导电荷转移达到平衡，进一步影响其电子结构。 因此，合理设计具有强电子耦合效应的MOF基异质结构是一种大有可为的设计思路，有望进一步推动OER催化剂及电解水制氢的商业化。 二、文章
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