上海硅酸鹽研究所王現英，王平和嚴雅等人報道通過一步溶劑熱法合成一種用于OER的FeCoNi配位1,3,5-均苯三羧酸(FeCoNiBTC)金屬有機骨架(MOF)，并觀察在OER過程中，FeCoNiBTCMOF表面發生了快速的原位化學和電化學轉變。所形成的催化活性FeCoNiO_x(OH)_y物種保留了初始FeCoNiBTC的獨特結構特征，并且具有多個相互配合調節電子結構的過渡金屬活性節點。原位轉化的FeCoNiO_x(OH)_y表現出優異的OER催化活性，在堿性電解液中達到100mA·cm^-2電流密度下過電勢僅為230mV、Tafel斜率為50.2mV·dec^-1和以及80h的優異穩定性。

DFT計算研究原位形成的金屬羥基氧化物對MOF基電極優異OER催化活性的促進作用。首先，進行PDOS計算以預測從金屬配體到金屬羥基氧化物的轉變對金屬位點電子結構的影響。添加第二種金屬（Fe或Co）導致d帶中心向費米面移動。三金屬FeCoNiO_x(OH)_y最接近費米面，距離費米面僅-2.5eV，比制備的FeCoNiBTC更接近，表明原位形成的金屬羥基氧化物比初始金屬節點具有更高的催化活性。

進一步計算的反應的自由能圖和相應的反應路徑。與單金屬NiO_x(OH)_y不同，限速步驟是從*OH到*O，雙金屬CoNiO_x(OH)_y、FeNiO_x(OH)_y和三金屬FeCoNiO_x(OH)_y的限速步驟是從*O到*OOH。研究發現添加Fe或Co不僅降低析氧反應所需的過電勢，而且還調節Ni位點的限速步驟。當兩種元素同時引入時，由于表面不平整引起的應變效應和氫鍵導致部分偏差，打破了3.2比例關系（即*OOH和*OH之間的自由能線性比例關系），使過電位低至0.27V。因此，MOFs轉化的金屬羥基氧化物被確定為真正的活性物種，導致優異的OER活性。

Kang Zhang, Yuting Zhu. et al. In-situ transformed trimetallic metal-organic frameworks as an efficient pre-catalyst for electrocatalytic oxygen evolution. Nano Res. (2022).

https://doi.org/10.1007/s12274-022-4701-z