近日，我校材料科学与工程学院孙道峰教授课题组在以金属有机框架材料（MOFs）为前驱体制备高效电催化剂方面取得一定进展，题为“A MOF-derived coral-like NiSe@NC nanohybrid: an efficient electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction at all pH values”的论文于2018年10月1日在SCI核心期刊Nanoscale上在线发表。我校理学院化学专业研究生黄招娣为该论文第一作者，孙道峰教授和戴昉纳教授为共同通讯作者，中国石油大学（华东）为第一署名单位。
众所周知，金属有机框架材料，简称MOFs，是一类由有机配体和金属离子通过配位键自组装形成的具有周期性网络结构的有机和无机杂化材料。由于其结构的多样性、可设计性、可裁剪性以及超高的比表面积，近几年来在能源存储与转换领域，尤其是在电解水产氢（HER）方面具有良好的应用前景。此外，在MOFs的众多功能应用中，催化也是发展最为迅速的应用领域之一。目前，电解水产氢（简称HER）最优异的电催化剂为Pt/C, 电解液为酸性介质，而工业上大规模的电解水反应通常是在碱性中进行，为了使反应介质匹配，发展一种全pH的电解水产氢催化剂是必不可少的。
目前已经报道的高效的HER电催化剂通常只在酸性介质中进行，部分原因为材料本身在全pH介质中不能稳定存在。本文以金属有机框架材料（Ni-MOFs）为自牺牲模板，通过简单的惰性气氛下煅烧硒化，原位转化成N掺杂的多孔碳包裹的NiSe（简称为NiSe@NC）纳米复合材料。该复合材料在继承MOFs高比表面积和介孔特性的基础上，还表现出均一的珊瑚状的形貌，为其优异的全pH电化学性质奠定了基础。一方面，本文讨论了不同的硒化温度（500∼700 ℃）以及各单组分（NiSe@C-600, Ni@NC-600, NiSe, NC, Ni-MOFs）在酸性条件下对HER性能的影响。另一方面，研究了珊瑚状的纳米复合材料NiSe@NC-600在不同pH下的电解水产氢性能。作为一种优异的HER催化剂, NiSe@NC-600在不同的pH溶液（0.5 M H2SO4 (pH=0), 1.0 M KOH (pH=14) 和 1.0 M PBS (pH=7)）中均呈现出了较低的过电势（123 mV, 250mV, 300mV）。这种优异的性能主要归因于高的比表面积 (125.4 m2·g−1)、有利的介孔结构以及各单组分之间的协同作用。
Nanoscale是国际一区Top学术期刊，拥有广泛的影响力，其收录的文章对研究的全面性和新颖性有着极为严格的要求，最新影响因子为7.233。
孙道峰教授团队长期从事有序孔结构的制备与性能研究，在金属-有机超分子的自组装与应用，金属有机多孔膜，多孔碳材料，电解水，锂离子电池等方面的研究取得了丰硕的成果，研究成果相继刊发在Angew. Chem. Int. Ed和 Journal of Materials Chemistry A（J. Mater. Chem. A 2018, 6: 4776–4782I, IF=8.867), ACS Applied Materials & Interfaces (ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9: 10602–10609，IF=7.504), Chemical Communications（Chem. Commun. 2017, 53: 5694–5697, 1区Top, IF=6.319), Chemistry A European Journal (Chem. Eur. J. 2018, 24: 2137–2143, 2区Top, IF=5.317)等期刊上，为相关MOFs及MOFs基材料的研究提供了理论指导及技术支持。
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