AFM: 充满1D FeNi-MOF的亚2 nm 2D FeNi LDH纳米片增强析氧电催化

电化学水分解析氧过程具有缓慢的动力学，贵金属基电催化剂对水氧化具有很高的催化活性，但其高成本、稀有储量和低稳定性等特点，促使研究人员开发高效且低成本的电催化剂。另外，超薄二维纳米材料被认为是用于水分解中析氧反应(OER)的有效电催化剂。广西师范大学陈伟等人报道了一种具有独特2D/1D组合结构的FeNi LDH/MOF复合材料，可以直接用作OER电催化剂，该材料能够有效增强电催化OER性能，并具有出色的稳定性。这项工作为制造集成的超薄二维纳米片和MOF作为电化学能量转换的先进催化剂提供了一种新方法。

作者开发了一种原位策略，通过将块状FeNi LDH部分转化为FeNi MOF来合成2D/1D FeNi LDH-MOF混合阵列作为高性能OER催化剂。值得注意的是形成的超薄二维纳米片的厚度仅为1.34 nm，一维剑状MOF纳米棒的长度为1.3 µm。进一步的研究表明，2D/1D FeNi LDH-MOF的形成应该由以下两个关键过程产生：FeNi-LDH蚀刻成超薄2D纳米片和MOFs成核、生长成一维剑状晶体。通过原位策略获得的2D/1D FeNi LDH/MOF 阵列可以提供丰富的暴露活性位点和大接触面积，从而加速电荷转移和质量转化率。

2D FeNi LDH纳米片与1D多孔FeNi MOF相结合，可以为电催化分解水提供丰富的暴露活性位点和传质通道。与FeNi-LDH和商业RuO₂相比，2D/1D FeNi LDH/MOF表现出优异的OER活性。2D/1D FeNi LDH/MOF 在100 mA cm^–2电流密度下，过电位为272 mV、Tafel斜率为34.1 mV dec^-1。同时，优化后的复合材料具有较高的电催化稳定性，连续反应36小时和10000次CV循环后OER活性几乎保持不变。

Sub-2 nm ultrathinand robust 2D FeNi layered double hydroxide nanosheets packed with 1D FeNi-MOFsfor enhanced oxygen evolution electrocatalysis. Advanced Functional Materials,2021, DOI: 10.1002/adfm.202103318.

https://doi.org/10.1002/adfm.202103318

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AFM: 充满1D FeNi-MOF的亚2 nm 2D FeNi LDH纳米片增强析氧电催化

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