通讯作者：陈忠伟 通讯单位：加拿大滑铁卢大学 具有可定制配位化学的金属有机框架(MOFs)有利于调控催化性能和揭示真正的催化机理。 因此，加拿大滑铁卢大学陈忠伟院士研究团队提出了一种连接剂补偿策略，改变Co-Fe沸石咪唑酸盐骨架(CFZ)上的中间吸附自由能。结果显示，该催化剂的锇双功能电催化性能显著提高。
图1. 结构、电子状态和协调环境的确定。 相关工作以“Linker-Compensated Metal–Organic Framework with Electron Delocalized Metal Sites for Bifunctional Oxygen Electrocatalysis”为题发表在Journal of the American Chemical Society上。
图2. 在25°C下，半电池中的电化学行为。 要点1. 作者主要是利用异硫脲作为连接剂空位(VL)的补偿，通过调控配位不饱和金属(CUM)节点的电子结构来微调OH*的吸附/解吸过程。 要点2. 密度泛函理论(DFT)模拟和实验证据证实，S桥联补偿的Co-Fe沸石咪唑酸盐框架(S-CFZ)合成成功。揭示了Co的结构特征和电化学行为的影响，证实了Co位点向吸电子S基团的电荷转移和Co d轨道能级的降低。这些电子结构的重排为氧双官能团电催化中关键中间体(OH*)的吸附/解吸建立了良好的吸附/解吸途径和稳定的配位环境。 要点3. 基于该策略的锌-空气电池具有卓越的高电流密度能力，在35 mA cm-2时放电-充电电压间隙为0.88 V, 500小时内每小时的衰减率小于0.01%。
图3. ZAB性能评估。
图4. S-CFZ空气阴极氧化还原电化学行为研究。 链接： https:///10.1021/jacs.1c10295 |
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