【AEM】空气等离子体活化金属-氰化物框架中催化位点以实现高效的氧气放出反应

【AEM】空气等离子体活化金属-氰化物框架中催化位点以实现高效的氧气放出反应

   定制设计的高性能、低成本电催化剂对于有效的能量转换和储存至关重要。提高非均相催化剂性能的一般指导原则是构建具有高反应性和稳定性的高密度催化位点。金属有机骨架（MOFs）含有高度分散的金属位点，具有良好的键合和电荷状态，旨在以高选择性和高效率催化特定反应。为了保持催化框架的优势，必须在不破坏框架的情况下实现金属位点的修饰。然而，金属位点的选择性，非破坏性修饰是极具挑战性的，因为金属位点上的大多数化学修饰影响了金属-配体键合，这使得框架更易受到损害。

近日，在北京大学李星国教授和郑捷副教授（共同通讯作者）课题组的带领下，与澳大利亚昆士兰科技大学合作，报道了通过使用低温空气等离子体实现框架中金属位点的无损激活。低温空气等离子体含有高活性氧，包括处于激发态的原子氧和分子氧。重要的是，这些活性物质是非热的。高化学反应性和低热效应的组合允许金属位点的选择性修饰而不损坏框架结构。本研究的框架是由氰化物桥联的Fe和Co阳离子组成的Fe /Co双金属氰化物骨架，由低温-空气等离子体产生的高活性氧类通过与金属位点的氧键活化Co-PBA中用于OER的金属位点。基于框架的OER催化剂的特点是在100 mA cm-2的高电流密度下，只有330 mV的极低过电位，这归因于框架中高密度的活性位点。相关成果以题为“Air Plasma Activation of Catalytic Sites in a Metal-Cyanide Framework for Efficient Oxygen Evolution Reaction”发表在了Adv. Energy Mater.上。

图1 等离子体处理Co-PBA的示意图

图2原始和等离子体处理的Co-PBA的微观表征

图3 等离子体处理的Co-PBA的光谱表征

图4 等离子体处理的Co-PBA的结构

图5 等离子体处理的Co-PBA的电化学性能表征

相关内容以“Air Plasma Activation of Catalytic Sites in a Metal-Cyanide Framework for Efficient Oxygen Evolution Reaction”为题，第一作者是郭妍如。在《Adv. Energy Mater.》上发表。