由安德森型聚氧金属酸盐构建的过渡金属导向结构，在碱性/海水介质中表现出不同的电催化氢生成性能

《Journal of Molecular Structure》：Transition metal-directed architectures constructed from Anderson-type polyoxmatelates with different electrocatalytic hydrogen production performance in alkaline/seawater medium

合成了四种新型Anderson型多金属氧酸盐基金属有机复合物，通过水热或溶剂热法制备并表征其结构。研究显示中心金属离子种类和配位模式显著影响复合物结构及电催化性能。复合物1/CC在1M KOH和模拟海水中的析氢过电位分别为30.5mV和34.8mV（10mA cm-2），表现出优异的电催化活性和稳定性。

　　

朱志飞|张志涵|朱雅玲|梁菊菊|林玉初|姜海宁|王秀丽

渤海大学化学学院，辽宁省太阳能电池转化材料专业技术创新中心，锦州121013，中国

摘要

在这项工作中，通过水热或溶剂热方法合成了四种新型的安德森型多金属氧酸盐基金属有机配合物（MOCs），它们具有不同的中心金属和多样的结构，分别为：{Cu₃(3-AT)₂[(TeMo₆O₂₄)](H₂O)₈}·6H₂O（1）、{Co₃(3-AT)₂[(TeMo₆O₂₄)](H₂O)₈}·6H₂O（2）、{Ni₃(3-AT)₂[(TeMo₆O₂₄)](H₂O)₈}·6H₂O（3）和{Co₂(3-AT)₂[CrMo₆(OH)₅O₁₉](H₂O)₄}·7H₂O（4）。通过单晶X射线衍射、红外光谱（IR）、粉末X射线衍射（PXRD）、X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对它们的组成和结构进行了表征。讨论了中心金属离子对结构的影响。系统研究了这些配合物（1-4）在碱性溶液和模拟海水中修饰的碳电极（1-4/CC）上的电催化氢演化（HER）性能。值得注意的是，在1 M KOH溶液中，1/CC在10 mA cm^-2的电流密度下表现出最低的过电位30.5 mV。此外，在模拟海水中，1/CC在10 mA cm^-2的电流密度下也保持了较低的过电位34.8 mV。中心金属及其配位模式对其电催化性能有显著影响。此外，配合物1还表现出对CO₂还原反应（CO₂RR）的电催化活性。

章节摘要

引言

目前，传统化石燃料的利用面临两大挑战：化石能源的非可再生性和燃料燃烧造成的环境污染。因此，增加可再生能源的比例具有重要意义。电化学能量转换可以实现电能和化学能之间的相互转化，在可持续发展中发挥着关键作用，包括电催化氢生产和CO?

材料与方法

本研究中使用的化学试剂均为商业采购的产品，按原样使用，未进行任何额外处理。实验中使用的试剂和实验方法详见支持信息。电化学实验使用CHI-760工作站进行。红外光谱采用Varian-640光谱仪（KBr颗粒）测量。样品的PXRD图谱使用Ultima IV和D/teX Ultra衍射仪在40 kV、40 mA条件下，以Cu Kα射线获得

结果与讨论

在这项工作中，选择了三种过渡金属离子作为中心金属，在水热或溶剂热条件下与配体（3-AT）和多金属氧酸盐（TeMo₆和CrMo₆）配位，分别得到了配合物1-4。使用Bruker SMART APEX II衍射仪（配备Mo Kα射线，λ = 0.71073 ?）在室温下获得了配合物1-4的单晶X射线衍射数据。所有结构均通过

结论

在这项工作中，设计并制备了一系列新型的安德森型多金属氧酸盐基金属有机配合物。在合成过程中，乙醇的引入会影响中心金属的配位模式，进而影响其结构和性质。1-4/CC在碱性溶液和模拟海水中表现出电催化活性，其中1具有较低的过电位和较高的稳定性。中心金属的配位模式对其电催化性能有显著影响

作者贡献

本手稿由所有作者共同撰写。所有作者均已批准最终版本。

简要介绍

合成了四种新型的基于安德森型多金属氧酸盐的过渡金属配合物，它们在碱性溶液和模拟海水中表现出优异的电催化氢演化性能。

摘要

未引用参考文献

[[44], [45], [46], [47], [48], [49], [50], [51], [52], [53], [54], [55], [56]]

支持信息

以下文件可免费获取：

多金属氧酸盐的合成、电化学测试以及电极制备方法、配合物的结构数据（表S1）、结构图（图S1,2）、配合物的表征（图S3-5）、电化学性质（图S6?8）（DOCX格式）

结构1的晶体学数据（CCDC 2348056）（CIF格式）

结构2的晶体学数据（CCDC 2434655）（CIF格式）

结构3的晶体学数据（CCDC 2444955）（CIF格式）

CRediT作者贡献声明

朱志飞：撰写——初稿、软件开发、实验设计、数据分析、概念构建。张志涵：撰写——审阅与编辑、数据分析、概念构建。朱雅玲：方法学研究。梁菊菊：方法学研究。林玉初：数据管理。姜海宁：数据管理。王秀丽：撰写——审阅与编辑、初稿撰写、资金申请。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

我们非常感谢国家自然科学基金（编号22571025、22271021、22201021）和辽宁省计划（编号LJ232410167011）对本工作的财政支持。