The development of efficient, cost-effective electrocatalysts for oxygen evolution reaction (OER) is crucial for advancing sustainable energy. In this study, we investigated the influence of the solvent type on the morphological evolution and electrocatalytic performance of cobalt-based ZIF-67 metal-organic frameworks (MOFs). Particularly, we demonstrated the significant effect of solvent-mediated morphological control on the OER performance using methanol (MeOH), N, N-dimethylformamide (DMF), and deionized (DI) water. The ZIF-L(W), synthesized in DI water, exhibited a unique 2D leaf-like structure, and achieved remarkably low overpotentials of 360, 398, and 460 mV at current densities of 50, 100, and 200 mA cm⁻², respectively. This performance significantly surpasses those of the polyhedral ZIF-67(D) and ZIF-67(M) structures synthesized in DMF and MeOH, respectively. The superior OER activity of ZIF-L(W) was attributed to its larger pore size, enhanced electron transfer properties, and the formation of unsaturated coordination sites. These results present a scalable, low-temperature route for designing high-performance MOF-based electrocatalysts with potential applications in sustainable energy systems.

中文翻译：

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钴基沸石咪唑酸盐框架的形态调控用于析氧反应


开发用于析氧反应 （OER） 的高效、经济高效的电催化剂对于推进可持续能源至关重要。在本研究中，我们研究了溶剂类型对钴基 ZIF-67 金属有机框架 （MOFs） 形态演变和电催化性能的影响。特别是，我们使用甲醇 （MeOH）、N， N-二甲基甲酰胺 （DMF） 和去离子 （DI） 水证明了溶剂介导的形态控制对 OER 性能的显着影响。在去离子水中合成的 ZIF-L（W） 表现出独特的二维叶状结构，在 50、100 和 200 mA cm ⁻² 的电流密度下分别实现了 360、398 和 460 mV 的极低过电位。这一性能明显优于在 DMF 和 MeOH 中合成的多面体 ZIF-67（D） 和 ZIF-67（M） 结构。ZIF-L（W） 优异的 OER 活性归因于其较大的孔径、增强的电子传递特性和不饱和配位点的形成。这些结果为设计高性能基于 MOF 的电催化剂提供了一种可扩展的低温路线，在可持续能源系统中具有潜在应用。