DOI: 10.1021/acs.inorgchem.1c00097
探索出可用于水分解反應的資源豐富、無貴金屬、高效的電催化劑，對于實現不可再生能源的生產具有重要意義。盡管金屬有機骨架（MOF）基材料在材料化學領域是很有前途的候選材料，但對與MOFs和一維（1D）纖維基質相關的組合特性（可導致更好的電催化性能）卻知之甚少。在此，研究者通過濕化學結合靜電紡絲（ES）法制備了ZIF-67（沸石咪唑酸酯骨架）納米纖維（NFs）、Fe-ZIF NFs和Fe-ZIF-67 NFs。將合成的催化劑用于電化學反應，其顯示較高的析氧反應（OER）催化性能。與其他催化劑相比，Fe-ZIF-67 NF催化劑在10 mA cm-2的固定電流密度下顯示出低至278mV的過電位，Tafel斜率和Rct值分別為77 mV dec-1和1.2Ω。X射線光電子能譜（XPS）分析揭示了OER研究過程中FeOOH的轉變以及混合Fe-ZIF-67 NFs中的Co3+態。在堿性電解槽中，以Fe-ZIF-67 NFs為負極，Pt線為正極，在1M KOH溶液中，當電流密度為10 mA cm-2時，電池電壓為1.68V且穩定性良好。因此，該工作為探索可用于能源相關領域的高效非貴金屬催化劑提供了新的見解。
圖1.Fe-ZIF-67 NFs的低（a，b）和高（c-f）放大倍率FE-SEM圖像。
圖2.Fe-ZIF-67 NFs的HR-TEM元素映射結果，其中“a”是混合色映射圖像，（b-f）鈷、鐵、碳、氮和氧的映射結果。
圖3.Fe-ZIF-67 NFs的高分辨率XPS光譜，其中“a-e”代表鈷（2p），鐵（2p），碳（1s），氮（1s）和氧（1s）光譜。
圖4.“a”為極化曲線，“b”給出了Tafel斜率值，“c”為EIS頻譜，“d”為計時電流曲線。
圖5.“a，c，e”分別為ZIF-67 NFs、Fe-ZIF NFs和Fe-ZIF-67 NFs的Cdl圖，“b，d，f”分別為相應的ECSA值。
圖6.“a”顯示電池電位為1.68V的極化曲線，“b”顯示計時電流曲線。
圖7.“a-c”為Fe-ZIF-67 NFs電解后的低放大倍率和高放大倍率HR-TEM圖像，“d”為顯示多晶性質的相應SAED圖譜，“e-i”為Fe-ZIF-67 NFs經FE-SEM分析后的顏色映射結果，分別對應于鈷、鐵、碳、氮和氧。
圖8.Fe-ZIF-67 NFs電解后的高分辨率XPS光譜，其中（a-e）分別對應于Co2p、Fe2p、C1s、N1s和O1s。
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