采用基于锆的金属有机框架、量子点和石墨烯逐层改性的丝网印刷碳电极，以提升氧析出反应性能

《Electroanalysis》：Layer-by-Layer Modified Screen-Printed Carbon Electrode using Zirconium-Based Metal–Organic Framework, Quantum Dots, and Graphene for Enhanced Oxygen Evolution Reaction Performance

氧气析出反应电催化剂性能提升研究。采用层层修饰法制备含ZIF-67（Zr-MOF）、碳量子点（CQDs）和石墨烯纳米片（GNPs）的复合催化剂，显著降低过电位至280 mV（10 mA/cm2），塔菲尔斜率40 mV/dec，电荷转移电阻减小，18小时运行稳定性良好，为低成本电解水技术提供新方案。

　　

摘要

为了推动电化学水分解技术的发展，用于氧进化反应（OER）的电催化剂必须具备高效性、低成本和长寿命。在本研究中，通过逐层修饰工艺制备了含有ZIF-67的丝网印刷电极。ZIF-67是一种基于锆的金属-有机框架（Zr-MOF），由三聚酸、碳量子点（CQDs）和石墨烯纳米片（GNPs）组成。结构测试和电化学测试表明，这种混合电催化剂系统具有更多的活性位点、更大的表面积以及更优异的电子传输性能。与已报道的电极相比，经过ZIF/MOF/GNP改性的丝网印刷碳电极（SPCE）在OER性能上表现显著更好：在10 mA cm^?2的电流下过电位降低了280 mV，塔菲尔斜率为40 mV dec^?1。电化学阻抗谱（EIS）分析显示，由于界面导电性的提高，电荷传输阻力显著降低。根据色谱电位法测试，该系统在运行18小时后仍表现出优异的性能且几乎没有漂移。由于导电GNPs和CQDs的共同作用，MOF框架的导电性得到了提升，EIS进一步证实了电荷传输阻力的降低。这些发现表明，由ZIF、MOF和GNPs组成的混合系统可能成为一种高效、经济且环保的水分解电催化剂。此外，这种基于SPCE的层修饰方法也可广泛应用于水分解领域。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。