近日，温州大学杨植教授、钱金杰副教授和葛勇杰博士等人在Science
China Materials发表研究论文，在不同温度条件下，通过有机配体交换将MOF-5转换为ZIF-8，其过程中可以捕捉到ZIF-8的中间态（ZIF-8-M）并得到最终态（ZIF-8-F），同时实现高活性及耐久性的氧还原电催化（ORR）。
本文要点：1) 将掺杂Fe离子的MOF材料进行热解后，得到的Fe-ZIF-8-F-900材料具有大的比表面积、高的石墨化程度、丰富的碳纳米管以及高活性的铁物种等优点。这些特性有助于ORR电催化更好的电子转移和质量传输。2) 与Pt/C相比，Fe-ZIF-8-F-900具有优异的ORR性能，如较正的起始电位（0.982 V），大的极限电流密度（5.41 mA cm-2）和较小的Tafel斜率（40.6 mV dec-1），且在10小时后电流保持率仍高达94.4%。3) 实验和理论结果均证实了Fe-ZIF-8-F-900组装的锌空气电池在实际应用中表现优异。本研究将为高效、低成本的非贵金属基电催化剂的开发和制备提供合理的设计策略，并为其在能源相关领域的实际应用指明方向。
文章信息
Mao L., Ge Y., Chen D., et al. Ligand-induced
hollow MOF-derived carbon nanomaterials with abundant Fe species for efficient
oxygen reduction. Sci. China Mater. (2023).