Ligand Modulation in Metal–Organic Frameworks Derived Regenerable Oxygen Evolution Electrocatalysts

析氧 催化作用 配体(生物化学) 过电位 离域电子 电解水 金属有机骨架 化学 材料科学 吸附 电解 纳米技术 电化学 有机化学 电极 物理化学 受体 电解质 生物化学
作者
Xiao Wang,Zheng Peng,Wei Zhou,Xiaokang Chen,Yi Tan,Yifan Huang,Zhi Liu,Wei Deng,Hao Wu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (21): e202504148-e202504148 被引量:39
标识
DOI:10.1002/anie.202504148
摘要

Abstract Metal‐organic frameworks (MOFs) are emerging as promising pre‐catalysts for the oxygen evolution reaction (OER) in water electrolysis. However, the coordination chemistry of MOF ligands in reconstructed species remains poorly understood, particularly regarding how ligand modulation influences the electronic configurations of catalytic sites. In this study, we present the synthesis of an α ‐FeOOH coated Ni‐catecholate MOF composite (FeOOH@Ni‐CAT), which transforms into a ligand‐coordinated γ ‐NiFeOOH active species during OER. Notably, this active species can revert to its stable α ‐phase counterpart, exhibiting an “easy‐to‐regenerate” characteristic. Theoretical calculations demonstrate that the ligand significantly enhances the adsorption energies of oxygenic intermediates involved in the OER, while also modulating electronic structures by strengthening bonding states and promoting electron delocalization between active sites and intermediates. As a result, the FeOOH@Ni‐CAT pre‐catalyst exhibits exceptional OER performance, achieving an ultralow overpotential of 180 mV at 10 mA cm −2 and impressive durability over 384 h (16 days), leveraging the regenerable property. This work advances the understanding of high‐performance MOF‐based pre‐catalysts by elucidating the fundamental mechanisms of structural reconstruction during OER and highlighting the role of ligand modulation in improving OER activity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lyn发布了新的文献求助10
刚刚
萱棚发布了新的文献求助10
刚刚
mkkk发布了新的文献求助10
1秒前
雨的前世发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
1秒前
max寒发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
陈吉止完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
等待之卉发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
外向的惜珊完成签到,获得积分10
4秒前
黑眼豆豆发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
huang应助V雨绸缪采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
iaandwei发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
花在开发布了新的文献求助10
7秒前
忧郁盼夏发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
忧郁盼夏发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
忧郁盼夏发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
忧郁盼夏发布了新的文献求助10
7秒前
忧郁盼夏发布了新的文献求助10
7秒前
CodeCraft应助莉莉是天使采纳,获得10
7秒前
忧郁盼夏发布了新的文献求助10
8秒前
悦耳煜祺完成签到,获得积分10
8秒前
忧郁盼夏发布了新的文献求助10
8秒前
忧郁盼夏发布了新的文献求助10
8秒前
CodeCraft应助苏元冬采纳,获得30
8秒前
忧郁盼夏发布了新的文献求助10
8秒前
等风的人发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
Surgical Ergonomic Pilot Study Using a Posture Biofeedback Device in Rhinology: A MultiPhase Quality Improvement Study 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7690870
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9252614
关于积分的说明 19977762
捐赠科研通 7263656
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3290681
关于科研通互助平台的介绍 2447221
邀请新用户注册赠送积分活动 2295851