荆谱若科技PM-DEMS助力昆明理工大学胡觉团队:AFM发文揭示MOF可控重构新机制

创建时间:2026-04-24

昆明理工大学胡觉教授团队于2026年4月在Advanced Functional Materials发表电催化水分解领域文章,IF:19。本研究首次开发了一种配体工程策略,通过在MIL-53框架中引入不同的官能团,实现了对MOF在电催化析氧反应(OER)过程中动态重构的可控调节。特别是-NO₂基团的引入,有效解决了MOF在重构过程中因动态不稳定性导致的骨架塌陷问题。

►  图文解析:质谱技术在反应机理研究中的关键作用

本文使用的荆谱若科技原位微分电化学质谱(PM-DEMS),结合18O同位素标记,在揭示反应路径方面发挥了不可替代的作用。

1、明确鉴别氧析出反应路径为晶格氧机制(LOM)
    通过监测¹⁸O标记的催化剂在H₂¹⁶O电解液中产生的³⁴O₂(¹⁶O¹⁸O) 信号,PM-DEMS直接证明了催化剂的OER过程遵循晶格氧机制(LOM),而非传统的吸附质演化机制(AEM)。这是区分反应路径的关键证据。

2、定量评估不同配体对LOM路径的促进程度
    通过计算34O232O2的峰面积比,PM-DEMS定量揭示了不同官能团对晶格氧参与程度的影响,这为理解配体调控如何影响氧活性提供了直接数据。

3、为解释“高活性-高稳定性”矛盾提供了关键机理支撑
   LOM机制通常伴随着晶格氧流失导致稳定性下降,但DEMS结果显示MIL-53-NO2具有适中的LOM参与度。DEMS结合后续的Raman、DFT计算分析:适度的晶格氧活化与增强的C-O共价键之间的动态平衡,是实现高活性的同时保持超高稳定性的根本原因。

→文献引路:https://doi.org/10.1002/adfm.75224

DEMS作为原位表征的核心手段,实现对反应产物的同步、实时监测,展现其在电催化研究中的不可替代性。欢迎联系我们,了解更多关于荆谱若原位微分电化学PM-DEMS的解决方案。