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電化學(xué)水分解是一種成熟的制氫技術(shù)。許多研究都集中在開發(fā)高效電催化劑，分別通過氫評(píng)估反應(yīng)（HER）和析氧反應(yīng)（OER）從水電解中產(chǎn)生氫氣（H₂）和氧氣（O₂）。目前，電化學(xué)水分解最有效的電催化劑仍然是基于Pt、Ru和Ir的材料。

盡管這些材料具有非常好的性能，但由于資源稀缺且不穩(wěn)定性仍然不足，它們的大規(guī)模利用受到限制。因此，尋找合適、高效、廉價(jià)、穩(wěn)定和豐富的電化學(xué)水分解材料對(duì)于大規(guī)模、全球性的商業(yè)實(shí)施勢(shì)在必行。豐富的第一行過渡金屬基電催化劑被認(rèn)為是水分解中貴金屬基電催化劑的未來替代品，并且已發(fā)現(xiàn)結(jié)合兩種金屬的材料表現(xiàn)出增強(qiáng)的電催化活性。

基于此，伊朗塔比亞特-莫達(dá)瑞斯大學(xué)Ali Morsali和西班牙瓦倫西亞理工大學(xué)Hermenegildo García（共同通訊作者）等人報(bào)道了由雙金屬-有機(jī)骨架（bimetallic-MOFs）衍生的第一行過渡金屬基材料作為電化學(xué)水分解的高效電催化劑的最新進(jìn)展。

EES綜述：第一行過渡金屬基材料作為高效電催化劑用于電化學(xué)水分解的最新進(jìn)展！

在文中，作者重點(diǎn)是表明可以從相應(yīng)的金屬有機(jī)框架（MOFs）作為前體獲得高效的第一行雙金屬材料。此外，作者還描述了由含有第一行過渡金屬的雙金屬M(fèi)OFs衍生的雙金屬電催化劑的最新進(jìn)展，包括雙金屬氧化物、雙金屬硫?qū)倩?、雙金屬氮化物及其復(fù)合材料，并強(qiáng)調(diào)了該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和未來的研究方向。

最后，作者基于現(xiàn)有技術(shù)，得出以下結(jié)論：

（1）雙金屬電催化劑的表面成分是決定其性能的主要參數(shù)之一，兩種金屬的存在極大提高了其作為HER/OER電催化劑的性能和穩(wěn)定性；

（2）MOFs獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性，包括高表面積、孔隙率和成分，在轉(zhuǎn)化為衍生物時(shí)在很大程度上得到了保存；

（3）缺乏理論研究和建模來理解當(dāng)前的活動(dòng)數(shù)據(jù)并預(yù)測(cè)未探索組合的性能，預(yù)計(jì)未來DFT計(jì)算將更頻繁地用于預(yù)測(cè)雙金屬電催化劑的電子結(jié)構(gòu)；

（4）將第一行含過渡金屬的雙金屬M(fèi)OFs轉(zhuǎn)化為電催化劑的新合成方法可以產(chǎn)生更高的比表面積、新穎和合適的結(jié)構(gòu)；

（5）表面功能化和適當(dāng)成分的選擇應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)展從MOFs衍生的雙金屬電催化劑在其他電催化過程中的應(yīng)用；

（6）三金屬和多金屬M(fèi)OFs在轉(zhuǎn)化后可使衍生的多金屬氧化物、硫化物、磷化物和復(fù)合材料作為水分解電催化劑具有更好的性能；

（7）通過適當(dāng)控制晶體形態(tài)，可以直接使用MOFs作為HER/OER電催化劑。

First-row transition metal-based materials derived from bimetallic metal-organic frameworks as highly efficient electrocatalysts for electrochemical water splitting. Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D1EE03614A.

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