析氧反应（OER）是水电解制氢、合成氨等清洁能源技术的重要半反应。近日，闽南师范大学与兰州大学联合团队首次揭示钴基金属有机框架（Co-MOFs）的活化速率对OER电催化性能的影响规律，该成果以“Activation rate-dependent reconstruction of Co-MOFs for efficient CoOOH conversion in oxygen evolution reaction”为题发表于国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》（材料科学一区TOP期刊，IF=13.2）。
该工作深入研究了三种具有相似配位环境Co-MOFs在OER过程中的活化行为，揭示了活化速率对Co-MOFs的重构效率至关重要。其中Co-Pmdc仅需20次循环扫描就完成活化，过电位从479 mV降至313 mV，而Co-Pddc和Co-Imdc分别需要60次和290次循环，效率远落后。研究发现，Co-Pmdc因钴节点与配体间具有最佳的键合强度，促进了结构重构的快速触发，并有效抑制了有机配体的过度解离，不仅显著减少了钴的浸出（质量损失仅15.5%），更生成了富含结构缺陷且具有更大电化学活性表面积的CoOOH，协同增强了材料的几何活性和本征活性。Pearson相关性分析进一步证实了快速活化与高效钴利用之间的平衡关系，凸显了合理设计配位环境的关键作用。这些发现强调了通过调控配位环境优化活化速率的决定性影响，为设计高效MOF基电催化剂提供了新的思路。
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2023级硕士生冯有壘和兰州大学贾金志博士为论文共同第一作者。邹泽华副教授、陈晓萍教授和兰州大学徐彩玲教授为论文共同通讯作者。研究得到了福建省自然科学基金（2022J05170，2024J01807）、闽南师范大学校长基金（KJ2023002）和国家自然科学基金（21275127）资助。
论文链接: //doi.org/10.1016/j.cej.2025.166004
(图/文：冯有壘)
