近日，深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院任祥忠團(tuán)隊(duì)在電催化方面取得重要進(jìn)展，研究成果以“Rational Design of Positive-Hexagon-Shaped Two-Dimensional ZIF-derived Materials as Improved Bifunctional Oxygen Electrocatalysts for Use as Long-Lasting Rechargeable Zn–Air Batteries”為題在線發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《Applied Catalysis B: Environmental》(JCR一區(qū)，影響因子14.229)。課題組碩士研究生官懿為論文第一作者，任祥忠教授和李永亮副教授為共同通訊作者，深圳大學(xué)為唯一通訊單位。
金屬有機(jī)框架（MOFs）衍生的二維非貴金屬雜原子摻雜碳納米復(fù)合催化劑具有超大比表面積以及高表面與體積的原子比，使反應(yīng)物分子和活性位點(diǎn)之間更加容易接觸，該納米復(fù)合催化劑將過(guò)渡金屬納米粒子包覆在石墨烯層或碳納米管中，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)該類催化劑的催化活性和穩(wěn)定性。但是傳統(tǒng)二維MOFs制備工藝產(chǎn)率低，煅燒后形貌易坍塌，不能滿足實(shí)際應(yīng)用要求。針對(duì)以上問(wèn)題， 深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院任祥忠團(tuán)隊(duì)介紹了一種自下而上的合成方法，通過(guò)限域作用可控制備了一種能夠在熱解后仍保持二維形貌不變的非貴金屬納米復(fù)合催化劑，在熱解過(guò)程中自衍生出的碳納米管進(jìn)一步使得活性位點(diǎn)與反應(yīng)物充分接觸，從而具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。該催化劑作為鋅-空氣電池電極時(shí)具有極佳的耐用性（在5 mA cm?2電流密度下可穩(wěn)定循環(huán)673 小時(shí)）。該工作不僅為2D MOFs衍生材料的合成提供了指導(dǎo)，也為其它領(lǐng)域應(yīng)用中的2D材料合成提供了新思路。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.117871
該項(xiàng)工作獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金和深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目資助。
