研究人員使用二維雙金屬 MOF 制造用于整體水分解的含硒電催化劑

過渡金屬硒化物被認(rèn)為是電催化水分解的良好選擇。此外，金屬有機(jī)框架(MOF)已被用來制造具有良好電催化能力的催化劑。傳統(tǒng)上，MOF 衍生的硒化物是通過自犧牲 MOF 模板方法生產(chǎn)的。但該策略能耗高，且熱解過程中難以精確控制產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和成分均質(zhì)性。

江漢大學(xué)和福州大學(xué)的盧王廷、于凡和鄭云組成的研究小組使用二維(2D)層狀MOF作為自犧牲模板，創(chuàng)建了高效的含硒(Se)電催化劑，用于全水處理分裂。該研究發(fā)表在《能源前沿》雜志上。

他們采用了兩種策略將Se元素引入Co-Fe MOF中，一種是用SeO 2溶液蝕刻所制備的MOF，另一種是用SeCN−代替SCN−作為結(jié)構(gòu)單元。評(píng)估并進(jìn)一步討論了含硒電催化劑催化析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER)的電化學(xué)活性。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種 Se 引入方法都能明顯提高整體水分解過程中的 HER 性能。高電化學(xué)性能可能源于獨(dú)特的二維分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)和材料中不同組分之間的強(qiáng)協(xié)同效應(yīng)。

這項(xiàng)工作表明，合理設(shè)計(jì)具有含硫或含硒連接體的層狀 MOF 作為水分解催化劑是開發(fā)經(jīng)濟(jì)且低能耗電催化劑的可行選擇。此外，它還為基于 MOF 的金屬硒化物的合成提供了一種創(chuàng)新方法。

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