前沿交叉科学青岛研究院邓伟侨教授团队在限域单原子电催化领域取得新进展

近日，前沿交叉科学青岛研究院-分子科学与工程研究院邓伟侨教授团队利用共价有机框架限域单原子催化剂，在电催化析氧方面取得研究进展。相关成果以“Iron Single-Atom Catalysts Confined in Covalent Organic Frameworks for Efficient Oxygen Evolution Reaction”为题发表在Cell出版社旗下的Cell Reports Physical Science杂志上。山东大学为该论文第一完成单位，前沿交叉科学青岛研究院2020级博士生王萧和孙磊研究员为论文共同第一作者，吴昊教授和邓伟侨教授为文章通讯作者。

开发环境友好、价格低廉的高活性电化学析氧（OER）催化剂对大规模电化学生产可再生燃料至关重要。在本工作中，该团队报道了一例限域在共价有机框架材料（COF）内的铁单原子催化剂（Fe-SAC@COF），其具有独特的Fe-NO配位模式。同其它金属单原子（如Ni-SAC@COF）及铁团簇基（Fe-NP@COF）催化剂相比，Fe-SAC@COF展现出更高的质量活性，以及更加优异的OER过电势（290 mV）和Tafel斜率（40 mV/dec）。其活性超过目前已报道的Fe基单原子OER催化剂。密度泛函理论计算阐释了Fe-NO配位同其它配位方式相比具有更低的含氧中间体结合能，从而具有最低的反应能垒。本工作为高效OER电催化剂研究提供了一种新的设计策略。

上述工作得到了国家重点研发计划项目、山东省自然科学基金和山东大学齐鲁青年学者基金的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100804