近日，我院郑寿添教授/蔡平伟副教授团队和中国科学院福建物质结构研究所温珍海研究员在Angew. Chem. Int. Ed.期刊上在线发表了题为 “Self-Assembled Polyoxometalate Supramolecular Nanosheets for Efficient and Durable Water Oxidation” 的原创性研究成果。该工作报道了具有高活性、长时间稳定性的三种高度分散POM基超分子纳米结构。

定向合成具有高效电催化性能的自组装POM基超结构仍是一项重大挑战。本文提出了一种在室温水溶液中简单高效合成POM基超分子纳米结构—Co₈Nb₂₄-CTAB-TMs（POM-CTAB-TMs，TMs: Co, Ni, Cu）的新策略。所设计的结构以过渡金属（TM）原子为桥联节点，将POM单元交替排列形成类石墨烯层状框架，这不仅介导了高效的簇间电荷转移，还显著提升了材料的电子传导性。十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）功能化，将水溶性POM转化为疏水结构，在电解条件下实现了结构稳定性和活性位点暴露的协同优化。研究结果表明：POM-CTAB-Co具有优异的OER性能，并将其作为阳极材料应用于阴离子交换膜水电解槽（AEMWE），在1 A cm^-2电流密度下电池电压仅为1.956 V，在500 mA cm^-2条件下实现了超过2000小时的稳定运行。这些研究为设计高效、稳定的非贵金属OER催化剂提供了新思路，对推动电催化水分解技术的发展具有重要意义。

福州大学化学学院郑寿添教授、蔡平伟副教授及中国科学院福建物质结构研究所温珍海研究员为本文共同通讯作者，福州大学化学学院博士生孙榕智与博士后马祥为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金的资助。

论文信息Rong-Zhi Sun⁺, Xiang Ma⁺, Kai Chen, Jiang-Bo Yang, Yi-Xin Liu, Xin-Xiong Li, Ping-Wei Cai*, Zhen-Hai Wen*, and Shou-Tian Zheng*. Self-Assembled Polyoxometalate Supramolecular Nanosheets for Efficient and Durable Water Oxidation Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202513915. DOI: 10.1002/anie.202513915