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MOF為開發催化劑提供更多機會和可能，尤其是為M-N-C結構設計多孔結構，為ORR反應提供結構確定的催化活性位點。

有鑒于此，斯坦福大學Thomas F. Jaramillo、Michaela Burke Stevens、Michal Bajdich報道通過理論計算模型與電化學測試結合，研究雙重催化活性位點的MOF電子結構和幾何結構對ORR催化活性和穩定性的影響。

主要內容

（1）

構筑了含有兩個M1以胺作為連接分子，與修飾酞菁的M2金屬連接的MOF，其中M1/M2=Co, Ni, Cu。在構筑的9種MOF中，發現Ni-Co MOF表現最優異的性能。理論計算結果說明Co位點作為主要位點，M2位點起到更重要作用，而且M1的相互作用對ORR反應活性的影響。反應選擇性測試結果顯示M1位點尤其是Co作為M1位點，表現最低的選擇性（<4 %），Ni具有最高的兩電子還原選擇性（>46 %），這個結果與理論計算結果相符合。

（2）

通過原位穩定性表征、溶解的金屬離子、堿性穩定性計算，驗證說明Co具有最高的穩定性，M1位點Cu的穩定性最低。這項研究結果說明原子之間的電子結構和幾何結構耦合情況影響ORR催化活性，這項研究為設計和調控MOF材料體系并且邁向實用電化學提供幫助。

參考文獻

Lingze Wei, Md Delowar Hossain, Gan Chen, Gaurav A. Kamat, Melissa E. Kreider, Junjie Chen, Katherine Yan, Zhenan Bao, Michal Bajdich*, Michaela Burke Stevens*, and Thomas F. Jaramillo*, Tuning Two-Dimensional Phthalocyanine Dual Site Metal–Organic Framework Catalysts for the Oxygen Reduction Reaction, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c02229

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c02229