南洋理工《AFM》：一种高精度低成本退火技术，能快速碳化MOF！

氢气是一种可再生、环境友好的能源，已成为加剧大气污染的化石燃料的最有前途的替代品之一。电化学分水是一种可持续发展的生产氢气的清洁能源，在能源转换和储能技术中发挥着重要作用。传统的电催化金属-有机骨架(MOF)热转化需要高温、惰性气氛、持续时间长，导致金属颗粒严重聚集，多孔结构不均匀。

 

来自南洋理工大学等单位的研究人员，介绍了一种高精度、低成本的激光诱导退火(LIA)技术，它能消除颗粒聚集，快速生成均匀的结构，且活性中心曝光率高，可在常温下几分钟内碳化导电衬底上的MOF。通过系统地设计具有8个和12个衬底的MOF，成功地制作了一系列尺寸可控、柔性好的LIA-MOF/衬底器件。更多精彩视频抖音搜索“材料科学网”，相关成果发表在Advanced Functional Materials。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202102648

这些LIA-MOF/衬底器件可以直接用作工作电极。值得注意的是，泡沫镍上的LiA-MIL-101(Fe)在电流密度为50 mA cm⁻²时的超低过电位为225mV，在50h内表现出良好的析氧稳定性，表现出优于最新报道的过渡金属基电催化剂和商用RuO₂的性能。物理表征和理论计算表明，LiA-MIL-101(Fe)的高活性源于激光处理过程中形成的Ni掺杂Fe₃O₄覆盖层对中间体的良好吸附。此外，还组装了LIA-MOF/衬底器件，以实现整体的水分解。提出的直线感应加热策略为制造可伸缩的储能和转换设备提供了一条低成本、低成本的途径。

 

图1.a)导电衬底上MOF的激光诱导退火示意图。