近日，昆明理工大学非常规冶金团队在绿色氢能开发领域研究方面取得进展，相关成果以“Reaction Pathway-Steered Dynamic Reconstruction of MOFs in Oxygen Evolution”为题发表于材料科学领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》，为金属有机框架（MOF）高效析氧反应（OER）催化剂的重构和设计奠定了理论基础。
认识析氧反应（OER）过程中催化剂的表面动态重构对于设计和构筑高效催化剂非常重要，然而，当前对催化剂表面重构的研究主要集中在MOF催化剂结构对重构行为的影响上，而在理解析氧反应过程中MOF重构的本质驱动力方面存在关键的知识空白。
鉴于此，非常规冶金团队采用室温离子交换法将Fe、Co、Ni、Mn和Cu引入原始ZIF-8，旨在破译OER中MOF重构动力学的内在驱动力。Fe和Co的掺杂将主导机制从AEM转变为LOM，驱动ZIF-8重构为高活性的FeOOH和CoOOH，而未诱导反应路径转变的Ni、Mn、Cu则无此效果。结合DEMS、原位拉曼、电化学pH依赖性实验、TMA⁺探针实验和DFT理论计算，首次证实LOM反应路径是MOF重构的关键驱动力，这为先进的OER电催化剂设计提供了新的思路。
冶金与能源工程学院硕士研究生宋璎航为论文第一作者，胡觉教授为论文的通讯作者，昆明理工大学为论文的第一单位。该研究成果得到国家自然科学基金、云南省杰青项目支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202517081
（供稿：冶金与能源工程学院）
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