原位生长的基于混合连接体的氧化还原活性Cd(II)金属有机框架负载在镍泡沫上：一种自支撑的三功能电催化剂，用于高效节能的尿素辅助整体水分解

《ChemPlusChem》：In-Situ Grown Mixed-Linker Based Redox-Active Cd (II)-Metal Organic Framework on Nickel Foam: A Self-Supported Trifunctional Electrocatalyst for Energy-Efficient Urea-Assisted Overall Water Splitting

采用溶热法制备了镍泡沫负载的Cd（II）-BPFA-MOF电极，其在1M KOH介质中HER过电位为148mV，OER过电位为420mV，同时该电极在1M KOH和0.33M尿素介质中表现出优异的尿素氧化反应活性，整体水裂解电压为1.54V，且具有长时稳定性，为可持续氢能生产提供了新策略。

　　

摘要

通过水电解生产氢燃料已成为缓解全球能源短缺的一种能源转换技术。寻找基于非贵金属的活性电催化剂以加速水电解过程已成为一项具有挑战性的任务。本文采用了一种简单便捷的一步溶热法，在镍泡沫（NF）上生长了基于镉的原始金属有机框架（MOFs）。这种无粘合剂的三维（3D）Cd (II)-BPFA-MOF/NF电极在尿素辅助的水分解反应中表现出优异的性能。在1 M KOH介质中，电催化剂Cd (II)-BPFA-MOF/NF在10 mA cm^?2的基准电流密度下，分别具有148 mV的析氢反应（HER）过电位和420 mV的析氧反应（OER）过电位。同时，在1 M KOH和0.33 M尿素介质中，Cd (II)-BPFA-MOF/NF在10 mA cm^?2的基准电流密度下进行尿素氧化反应（UOR）时的过电位仅为1.59 V。双功能电极Cd (II)-BPFA-MOF/NF || Cd (II)-BPFA-MOF/NF仅需1.54 V的过电位即可实现10 mA cm^?2的电流密度，用于尿素辅助的整体水分解反应（UOWS），并具有显著的长期稳定性。因此，这项工作展示了将废弃物转化为宝贵资源的方法，用于开发基于镉的可持续电催化剂以生产可再生氢。

图形摘要

通过一步原位溶热合成获得了Cd (II)-BPFA-MOF/NF，其在析氢反应（HER）、析氧反应（OER）和尿素氧化反应（UOR）中表现出出色的三重催化活性，凸显了其在可持续能源转换领域的潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

与上述工作相关的数据详见支持信息（SI）。Cd (II)-BPFA-MOF的晶体学数据可从剑桥晶体数据中心（CCDC）的2387504号数据获取（https://www.ccdc.cam.ac.uk/struct）。