川大罗奎Small: 简便且节能，离子交换法制备A-Zn/Co-Fe HNA用于高效电催化OER

提高析氧反应(OER)活性对金属-空气电池和电解水来说至关重要。然而，OER面临的一项主要挑战是开发具有高催化性能的耐用且具有成本效益的电催化剂。

因此，四川大学罗奎团队报道了一种可控离子交换方法，合成负载在碳布上的双金属MOF衍生的无定形锌/钴-氢氧化铁基中空纳米壁阵列(A-Zn/Co-Fe HNA)，该催化剂具有优异的OER活性。

实验和理论计算表明，在碳布上直接生长无定形中空纳米壁阵列，不仅可以有效降低催化剂与导电碳布之间的电阻，而且还可以将催化剂固定在碳布上，防止在OER过程中催化剂的任何损失。

此外，由于在Co基MOF中添加锌会提高结构的稳定性，因此抑制了Co在Zn/Co MOF中的聚集。Zn、Co和Fe元素的协同作用提高了无定形结构的催化活性和耐久性。

无定形特性使得催化剂具有更多的电催化位点和较短的扩散路径，电子可以快速进入电解质，实现OER的有效电荷转移。在1.0 M KOH溶液中，电流密度为10 mA cm^-2时，优化的 A-Zn/Co-Fe HNAs-120具有226 mV的低过电位和37.81 mV dec^-1的小塔菲尔斜率。

该催化剂在不同电流密度下表现出超80小时的高耐久性。这种在碳布上制备双金属-MOF衍生的无定形Zn/Co-Fe HNA的简单方法可用作其他OER电催化剂的载体。

Bimetallic-MOF-Derived Amorphous Zinc/Cobalt-Iron-Based Hollow Nanowall Arrays via Ion Exchange for Highly Efficient Oxygen Evolution. Small, 2021. DOI: 10.1002/smll.202104125

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