為構(gòu)建**的ORR催化劑，**的活性中心和良好傳質(zhì)（高導(dǎo)電性和多孔結(jié)構(gòu)）是關(guān)鍵。本文設(shè)計的二維層狀導(dǎo)電MOFs具有明確的活性中心（CoO4）和高度有序的多孔結(jié)構(gòu)。研究表明在Co活性位中，eg軌道中的單電子有利于促進(jìn)M-OH-的斷鍵，以及O2-/OH-的交換反應(yīng)，從而獲得很高的電催化活性。PcCu-O8-Co中酞菁銅和連接點CoO4 表現(xiàn)出優(yōu)秀的協(xié)同催化作用，大大提高了本征MOFs的ORR催化活性。

通過溶劑熱法合成了PcCu-O8-Co二維導(dǎo)電MOFs。通過紅外和X射線（XRD）測試證實MOFs的成功合成。結(jié)合分析XRD和高分辨電鏡表征（TEM）數(shù)據(jù)分析，我們確認(rèn)合成的PcCu-O8-Co二維MOFs具有優(yōu)秀的結(jié)晶性。氣體吸附測試說明其具有較高比表面積（412m2/g）和豐富的孔道結(jié)構(gòu)，有利于暴露更多的活性位和促進(jìn)氧氣/電解液的傳輸。

圖1. a) PcCu-O8-Co的結(jié)構(gòu)示意圖；

b) PcCu-O8-Co的實驗和理論模擬XRD圖；

c-d) PcCu-O8-Co的TEM圖；

e) PcCu-O8-Co的氮氣吸脫附曲線（插圖：孔徑分布圖）；

f)PcCu-O8-Co的Co 2p和Zn2p XPS圖。

圖2. PcCu-O8-Co中Cu (a)和Co(b)的XAENS圖；

c-d) PcCu-O8-Co的EPR表征圖。

電化學(xué)測試結(jié)構(gòu)說明PcCu-O₈-Co二維MOFs具有優(yōu)秀的ORR催化活性(E_1/2=0.83V vs. RHE, n=3.93, and j_L=5.3mA/cm²)和穩(wěn)定性(10000圈循環(huán)活性無顯變化)。作為Zn-air電池的陰極催化劑時，該電池**電流功率密度（94mW/cm²），超越商業(yè)貴金屬Pt/C催化劑（78.3mW/cm²），說明PcCu-O₈-Co作為ORR催化劑的應(yīng)用潛力。通過理論計算和原位拉曼光譜電化學(xué)，以及對比實驗再次證實CoO₄為活性中心。

圖3. a) PcCu-O₈-Co/CNT的氬氣和氧氣飽和電解液下的CV對比圖；

      b) PcCu-O₈-Co/CNT的不同轉(zhuǎn)速下的ORR極化曲線（插圖為對應(yīng)的不同電勢下的K-L曲線）；

      c) PcCu-O₈-Co/CNT，PcCu-(OH₈)/CNT和Pc-O₈-Co/CNT的ORR極化曲線對比圖；

     d) PcCu-O₈-Co/CNT的不同循環(huán)次數(shù)后的ORR極化曲線；

    e-f) 以PcCu-O₈-Co/CNT為陰極催化劑的一次鋅空氣電池充放電曲線和容量曲線。