NML集锦 | 更新！高被引用文章(二)

耐用、高效、低成本、环保型析氧反应电催化剂是可再生能源技术商业化应用的重要前提之一。Co基材料（如Co₃O₄）在替代贵金属基催化剂中具有良好前景。而Co₃O₄与碳材料复合后，可有效解决其电导率低的问题。尽管如此，传统Co₃O₄/C复合材料制备方法难以实现对材料尺寸、形貌及结构的调控，从而影响催化活性位点的数量。

厦门大学罗学涛教授课题组利用简便的热解法制备了不同结构的Co₃O₄纳米颗粒/氮掺杂碳复合材料（Co₃O₄/NPC）。通过ZIF-67金属-无机框架前驱体形貌的设计，可有效实现结构调控。

析氧反应催化测试结果表明，以花簇状ZIF-67作为前驱体制备的Co₃O₄/NPC复合材料，其催化活性优于以菱形十二面体和空心球状ZIF-67为前驱体制备的Co₃O₄/NPC材料。前者过电位较小（0.3 V）、起始电位低（1.41 V）、Tafel斜率较小（83 mV/dec)，同时保持了较好的稳定性（10 h后OER活性仍保持在94%）。

1  ZIF-67合成过程示意图

使用CoSO₄·7H₂O作为金属源，硫酸根离子加速ZIF-67成核，从而使多个多面体相互嵌入形成花簇状ZIF-67粒子。

以PVP为模板，甲醇为溶剂，2-甲基咪唑通过氢键与PVP分子链结合。配体与模板之间的这种相互作用迫使ZIF-67沿链增长，形成片状ZIF-67，然后堆积形成空心球。

2  M-Co₃O₄/NPC结构示意图

3  材料性能表征  

M-ZIF-67,H-ZIF-67和T-ZIF-67的氮气吸附脱附等温线符合LangmuirI，M-ZIF-67的N₂吸附数量在一个相对较低的压力急剧增加，表明花状颗粒有微孔。此外，在等温线的尾部（相对高的压力），吸收迅速增加，表明有大量的中孔。

主要研究方向：

① 低成本多晶硅冶金法制备；② MOF基催化剂的制备及性能研究；③ 高岭土深加工技术。

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