析氧反应（oxygen evolution reaction，OER）作为一种可以在短时间内生产高纯氧的催化反应，是发展一系列能源转换或储存技术的基础。然而4电子转移步骤的发生和中间产物的形成导致OER过程复杂且动力学过程缓慢。目前，RuO₂和IrO₂等贵金属基催化剂在OER反应活性、选择性和稳定性方面都具有突出的表现，然而其低储量、高成本的缺陷限制了其工业化应用。因此开发拥有高性能、低成本的过渡金属基材料用于高效OER反应具有重要意义。

近日，温州大学钱金杰副研究员等人通过在室温下引入不同二价过渡金属盐，如CoCl₂，NiCl₂等，对氢键有机框架（hydrogen-bonded organic framework，HOF）的结构进行扰动，实现了从块状均苯三羧酸晶体（1,3,5-benzentricarboxylic acid，BTC）到线状纤维（Fiber）的结构转化。其中，Co(II)离子诱导的Co-Fiber在热解后得到具有高石墨化程度的氮掺杂多壁碳纳米管的三维复合碳材料Co/NCNT/PC。最后，经过磷化处理，钴纳米颗粒在多孔碳层内成功转化为磷化钴，得到CoP/NCNT/PC复合材料，并在OER反应中表现出优异的过电位、动力学和稳定性。

文章要点：

1、氢键有机框架在结构和形态上发生转变。

2、二价过渡金属离子对氢键网络表现出适度的干扰和破坏。

3、HOF衍生的碳包覆的CoP纳米颗粒具有高效的OER催化活性。

该工作提出了一种合理、简便地合成低成本、高效的CoP/NCNT/PC催化剂的方法，并展示了其替代贵金属基电催化剂的巨大潜力。同时，也将为HOF衍生碳纳米材料在新能源领域的应用提供新的途径。近日，这一研究结果以“Variable HOF-derived carbon-coated cobalt phosphide for electrocatalytic oxygen evolution”为题发表在《Carbon》，温州大学作为第一通讯单位，化学与材料工程学院2019级硕士研究生郭园园为第一作者，钱金杰副研究员为通讯作者，该工作受到浙江省自然科学基金（G20190007）、云南省本科院校协会专项基础合作研究计划（202101BA070001-042，202101BA070001-031）等项目的资助。

参考文献：

Yuanyuan Guo, et al., Variable HOF-derived carbon-coated cobalt phosphide for electrocatalytic oxygen evolution, Carbon, 2022, 196, 457-465.

DOI: 10.1016/j.carbon.2022.05.006

https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.05.006