혼합 노드 금속-유기 프레임워크를 산소 발생 반응을 위한 효율적인 전기촉매로 사용

금속 유기 프레임워크(MOFs)는 나노다공성 결정질 재료의 새로운 클래스으로, 태양 에nergy 응용 분야에서 점점 더 매력적으로 여겨지고 있습니다. 본 연구에서는 혼합 노드 MOF 촉매 CoxFe1–x-MOF-74 (0 < x ≤ 1)를 새롭게 설계하여 알카리 용액에서 산소 발생 반응(OER)을 위해 매우 효율적인 전기촉매로 작용하며, 특히 낮은 과전압(10 mA/cm2의 전류 밀도에서 280 mV), 작은 타펠 기울기(56 mV/dec), 그리고 높은 파라딕 효율(91%)을 보여주며 전체 수분 분해를 위해 1.58 V에서 20 mA/cm2의 전류 밀도를 제공합니다. 또한, X선 흡수, 전자 스핀 공명 및 X선 광전자 분광법 등 여러 분광학적 방법의 조합을 사용하여 CoxFe1–x-MOF-74의 단일 금속 구조와 비교했을 때 향상된 촉매 성능의 메커니즘적 기원을 밝혀냈습니다. 혼합 노드 MOF는 더 많은 열린 금속 부위를 제공하고 전자 밀도가 높은 환경을 촉진하여 효율적인 전하 이동을 가능하게 하여 OER 활성을 유의미하게 향상시키는 결과를 나타냅니다.