上海硅酸盐研讨所研讨员严雅团队联合华中科技大学、上海交通大学、新西兰奥克兰大学等的科研人员，初次制备出高效多酸接枝的单层钴铁氢氧化物超结构水氧化催化剂，为高活性高安稳性电催化剂规划研讨供给了新范式，推动了碱性电解水技能向高电流、低能耗方向开展。4月25日，相关研讨发表于《科学》。

  可再生动力驱动的电解水反响器是完成清洁动力高效使用的重要办法。现在报导的过渡金属基碱性水氧化催化剂尽管活性较好，但在强氧化、大电流的水氧化催化进程中，金属活性位点会由于过度氧化而产生结构畸变，继而引发活性相溶解、掉落。规划开发高活性与高安稳性兼得的碱性水氧化催化剂意严重，但仍面对巨大应战。

  研讨团队经过定向接枝办法，将二维钴铁金属有机骨架（CoFe-MOF）与多金属氧酸盐（Ni-POM）拼装，获得多酸接枝的金属有机骨架（MOF@POM）超结构。在电催化水氧化进程中，该超结构中CoFe-MOF原位转化重构为单层钴铁氢氧化物（CoFe-LDH），并经过Ni-O桥以共价键与POM衔接。

  进一步研讨之后发现，该结构中的活性中心钴（Co）和铁（Fe）位点在反响进程中价态不断升高，而配位调理基元镍氧（Ni-O）桥和钨氧（W-O）骨架的价态规则振动。详细而言，Ni-O桥经过晶格应变开释安稳Co/Fe催化活性位点，多酸中金属W价态振动动态调控电子密度；一起多酸基元协同降低氧活化能垒，构成应力-电子双层维度安稳机制，然后突破了传统催化剂的功能瓶颈。

  该催化剂在碱性电解液中表现出优异的催化活性，在10 mA/cm2电流密度下过电位为178 mV，明显优于各类过渡金属基催化剂。将催化剂进一步集成于阴离子交流膜电解槽，测验成果为：在80℃、3 A/cm2条件下槽压仅为1.78 V，低于美国动力局设定的2025年工业化规范；室温条件下，在2 A/cm2高电流密度下接连运转5140小时，电解槽的衰减速率仅为0.02 mV/h，60 °C高温下亦可安稳运转2000多小时，归纳功能远超现在报导过渡金属基催化资料。

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