自牺牲NBU-1金属有机框架衍生非晶态NiP1.42Ox/C/C-N氧析出反应电催化剂，可购买

《Journal of Materials Chemistry A》：Self-Sacrificial NBU-1 Metal Organic Framework Derived Amorphous NiP 1.42 O x /C/C-N Electrocatalyst for Oxygen Evolution ReactionAvailable to Purchase

　　来自金属有机框架（MOF）的金属磷酸盐（MPO）正逐渐成为极具前景的析氧反应（OER）电催化剂，然而，MOF衍生MPO的实际应用仍受到诸多挑战的严重制约，例如：母体MOF的空气稳定性有限、合成路线复杂且多步骤、在工业相关条件下难以放大、以及在催化剂制备过程中对外源磷源、氮源和碳源的依赖。在此，我们报告了一种通过空气稳定的亚磷酸酯基Ni-MOF前驱体（NBU-1）的直接煅烧，构建缺陷丰富的非晶态镍磷酸盐/碳电催化剂NiP?.??O?/C/C-N（记为NBU-1500）的可规模化策略。母体NBU-1 MOF由二苯基次膦酸（dppa）和4,4'-联吡啶（4,4'-bpy）配体合成，具有优异的结构鲁棒性、长效空气稳定性和克级合成可放大性。重要的是，在O?气氛下的一步煅烧即可直接将NBU-1转化为NBU-1500，无需任何外源磷源、碳源或氮源前驱体，因为内禀配体的官能团可同时作为自牺牲和自掺杂来源。全面的结构和光谱分析表明，NBU-1500由富含磷的非晶态Ni-O-P骨架组成，该骨架紧密整合于导电的缺陷丰富的石墨碳基质中，并含有微量石墨态氮物种。得益于这种独特结构，NBU-1500在1 M KOH中表现出优异的OER活性，仅需261 mV过电位即可达到10 mA/cm2电流密度，Tafel斜率为67.0 mV/dec，在相同条件下优于商用Ni?(PO?)?和RuO?。该催化剂还表现出高电化学活性面积（31.75 cm2）、低电荷转移电阻、高周转频率、优异的法拉第效率（~99.7%）以及卓越的长期运行稳定性。OER后的分析揭示，催化剂表面部分重构为磷酸盐调节的富NiOOH活性相，同时保持了镍骨架的完整性。从机理上看，其卓越的OER性能源于高价镍物种、缺陷丰富的非晶区域和导电C/C-N框架之间的协同作用，三者共同增强了中间体的吸附和电荷转移动力学。对照实验进一步证实，增强后的活性源自集成的MOF衍生架构，而非Ni、P、N和C物种的简单共存。据我们所知，本研究是首个仅由内禀配体组分合成、无需外源磷源或杂原子来源的MOF衍生NiP?.??O?/C/C-N电催化剂，为设计可规模化的非贵金属OER电催化剂提供了一种实用且可持续的策略。2026年，作者版权所有。由英国皇家化学会出版。如需在其他出版物中使用本文材料，须申请许可；有关在英国皇家化学会许可下发表的文章材料的再利用指引，请参阅。