金属氧化物在结构上具有稳定的物理化学性质，可有效地锚定和稳定金属原子。它们可作为分散电化学活性物质的载体，并且金属氧化物中的金属源对促进催化活性也起着至关重要的作用。另一方面，金属有机框架（MOF）具有大孔隙率、可调纳米结构等优势，已成为潜在的氧化物前驱体。从本质上讲，MOF材料具有足够的有机配体，可以带来大量碳源以获得高的导电性，并且可以在高温热解下原位形成金属氧化物。在这种情况下，合理设计和制备多孔MOF衍生氧化物纳米材料作为稳定高效的析氢反应（HER）催化剂具有重要意义。 

近日，温州大学钱金杰副教授等人制备了一种花形的多孔UiO-67，然后将不同浓度的H₂PtCl₆封装到其纳米级孔中，最终一步碳化获得了负载Pt-ZrO₂颗粒的MOF衍生碳材料（Pt-ZrO₂-X-800）。该系列材料在酸性和碱性介质中均显示出优异的HER催化活性。与商业Pt/C相比，Pt-ZrO₂-5-800在0.5 M H₂SO₄以及1.0 M KOH中均表现出极低的过电位（η₁₀=-49/-63 mV)、小的Tafel斜率（-23.42/-38.34 mV dec⁻¹）以及出色的稳定性。该方法表明MOF材料可用于制备稳定的活性金属物种和金属氧化物共同负载的碳材料，提高电催化活性和长期稳定性。

文章要点：

1、一步热解法获得MOF衍生金属氧化物和贵金属纳米颗粒的碳电催化剂。

2、单质Pt（Pt-C）和金属氧化物负载的Pt（Pt-ZrO₂）协同作用于HER。

3、微量活性金属与金属氧化物协同作用以提高催化活性和稳定性。

这种MOF衍生含活性金属和金属氧化物共同负载的碳材料电催化剂可有效用于HER。近日，这一研究结果以“MOF-Derived Pt/ZrO₂ carbon electrocatalyst for efficient hydrogen evolution”为题发表在《Inorganic Chemistry》，温州大学作为第一通讯单位，化学与材料工程学院2020级硕士研究生韩承为第一作者，2018级本科生朱幸晨为共同一作，我院钱金杰副教授和苗婷婷副教授为共同通讯作者，该工作受到国家自然科学基金（21601137）、浙江省自然科学基金（LQ16B010003）、温州市基础科学研究项目（G20190007）等项目的资助。

Cheng Han, et al. MOF-Derived Pt/ZrO₂ carbon electrocatalyst for efficient hydrogen evolution. Inorg. Chem., 2022, 61 (46), 18350-18354.

DOI: doi.org/10.1021/acs.inorgchem.2c03651