氧析出反应（Oxygen evolution reaction, OER）是一个重要的电化学氧化过程，广泛发生在各类能源转化体系的阳极端中。由于OER过程包含复杂的电子转移过程及其低反应动力学，需要较高的过电位来克服反应能垒，因此极大地降低了电化学体系的整体效率，限制了能源转化相关器件的发展。发展高效的OER电催化剂是解决上述问题的重要途径。

金属有机框架（Metal–organic frameworks, MOFs）是一种独特的无机–有机杂化固体材料，因其高孔隙率、金属位点分布均匀、多样的无机单元结构和多功能的有机配体而在电催化应用领域引起了广泛的关注。当前研究表明MOFs作为电催化材料在碱性条件下会发生表面重构。由于MOFs的周期性结构特征，在可接触的表面上金属位点较少。因此，可以通过对MOFs的表面进行修饰，将外源金属离子富集和锚定在其表面，不但能够增加活性位点的数量和扩大电化学表面积，而且能够产生多金属位点的协同作用，从而有望实现对MOFs电催化性能的提升。

基于此，学院张旺课题组提出了一种全固相机械化学后处理方法以MIL-53作为前驱体，在不改变其晶体结构的基础上对其表面进行重构，将原子级分散的Ni和Co位点富集和锚定在MIL-53表面。优化后的产物实现了高效的OER活性，其过电位为仅需180 mV即达到10 mA cm^-2的电流密度，优于混合金属MOFs、贵金属RuO₂等催化剂。本研究不仅为电催化材料的制备提供了一种新的机械化学后合成策略，而且证明了MOFs材料在电催化OER应用方面的巨大潜力。

图: 通过全固相机械化学后处理MIL-53的示意图。

相关研究成果以“Mechanochemical Post-Synthesis of Metal–Organic Framework Based Pre-Electrocatalysts with Surface Fe–O–Ni/Co Bonding for Highly Efficient Oxygen Evolution”为题与2023年5月26日在线发表在材料领域顶级期刊Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.202302014)。浙江工业大学为该项成果第一署名单位，我院张旺特聘研究员、南京师范大学王彧教授和新加坡南洋理工大学周琨教授为论文的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金项目（22075248和22203044）和浙江省领先创新创业团队引进项目（2020R01002）的支持。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202302014

张旺：浙江工业大学材料科学与工程学院特聘研究员，博士生导师。主要从事金属-有机骨架材料的可控制备及其异质界面构筑、金属-有机骨架在电催化反应中的结构演变研究和电催化析氧反应及水分解方面研究，在J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、ACS nano等期刊发表SCI论文二十余篇，其中四篇入选ESI高被引论文；第一发明人授权专利一项；主持国家自然科学基金1项。