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電化學水分解是一種成熟的制氫技術。許多研究都集中在開發高效電催化劑，分別通過氫評估反應（HER）和析氧反應（OER）從水電解中產生氫氣（H2）和氧氣（O2）。目前，電化學水分解最有效的電催化劑仍然是基於Pt、Ru和Ir的材料。

儘管這些材料具有非常好的性能，但由於資源稀缺且不穩定性仍然不足，它們的大規模利用受到限制。因此，尋找合適、高效、廉價、穩定和豐富的電化學水分解材料對於大規模、全球性的商業實施勢在必行。豐富的第一行過渡金屬基電催化劑被認為是水分解中貴金屬基電催化劑的未來替代品，並且已發現結合兩種金屬的材料表現出增強的電催化活性。

基於此，伊朗塔比亞特-莫達瑞斯大學Ali Morsali和西班牙瓦倫西亞理工大學Hermenegildo García（共同通訊作者）等人報道了由雙金屬-有機骨架（bimetallic-MOFs）衍生的第一行過渡金屬基材料作為電化學水分解的高效電催化劑的最新進展。

在文中，作者重點是表明可以從相應的金屬有機框架（MOFs）作為前體獲得高效的第一行雙金屬材料。此外，作者還描述了由含有第一行過渡金屬的雙金屬MOFs衍生的雙金屬電催化劑的最新進展，包括雙金屬氧化物、雙金屬硫屬化物、雙金屬氮化物及其複合材料，並強調了該領域的挑戰和未來的研究方向。

最後，作者基於現有技術，得出以下結論：

（1）雙金屬電催化劑的表面成分是決定其性能的主要參數之一，兩種金屬的存在極大提高了其作為HER/OER電催化劑的性能和穩定性；

（2）MOFs獨特的結構特性，包括高表面積、孔隙率和成分，在轉化為衍生物時在很大程度上得到了保存；

（3）缺乏理論研究和建模來理解當前的活動數據並預測未探索組合的性能，預計未來DFT計算將更頻繁地用於預測雙金屬電催化劑的電子結構；

（4）將第一行含過渡金屬的雙金屬MOFs轉化為電催化劑的新合成方法可以產生更高的比表面積、新穎和合適的結構；

（5）表面功能化和適當成分的選擇應進一步擴展從MOFs衍生的雙金屬電催化劑在其他電催化過程中的應用；

（6）三金屬和多金屬MOFs在轉化後可使衍生的多金屬氧化物、硫化物、磷化物和複合材料作為水分解電催化劑具有更好的性能；

（7）通過適當控制晶體形態，可以直接使用MOFs作為HER/OER電催化劑。

First-row transition metal-based materials derived from bimetallic metal-organic frameworks as highly efficient electrocatalysts for electrochemical water splitting. Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D1EE03614A.

https://doi.org/10.1039/D1EE03614A.

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