近日，我校伟德国际1946官网何建平教授課題組，聯合日本國立物質材料研究機構Yusuke Yamauchi教授、華東師範大學湯靜研究員在“無金屬碳基材料電催化氧還原”領域取得重要研究進展。相關成果以我校為第一單位發表在Nature index期刊《Angewandte Chemie International Edition, IF=12.25》上，并被該雜志選為熱點論文。《Angewandte Chemie International Edition》中文名德國應用化學，為化學方向老牌著名期刊。第一作者是我校伟德国际1946官网的博士研究生夏偉。具體研究成果參見“Defect Rich Graphene Nanomesh Produced by Thermal Exfoliation of Metal Organic Frameworks for the Oxygen Reduction Reaction”。

電化學氧還原反應在燃料電池和金屬-空氣電池等再生能源儲存和轉換系統中扮演着非常重要的作用，但是需要優良的電催化劑解決緩慢的氧還原反應動力學問題。以金屬有機框架（MOFs）為前驅體制備的碳基材料具有比表面積大、活性位點豐富等優點，是目前電催化領域最熱門的材料之一；然而大部分MOFs衍生制備的碳基催化劑為3D塊狀結構，内部活性位點難以參與催化反應，因此無法滿足快速傳質、高效催化和長久穩定的應用要求。

結合該課題組之前報到的二維MOF制備及應用(Chemical Communications, 2018, 54, 1623; Nanoscale Horiz.2019, 4, 1006)，該研究首次提出“兩步降維法”，首先将傳統三維MOF轉變成二維MOF，再通過K⁺/Li⁺嵌入蝕刻的方法将二維MOF熱解剝離成超薄二維石墨烯納米篩狀結構。多孔篩狀結構解決了二維石墨烯類材料易團聚問題，同時增加材料缺陷活性位點，使該電催化材料在堿性環境中的氧還原半波電位高達0.886 V，酸性環境中氧還原半波電位達到0.72 V，成為目前在酸性條件中催化氧還原性能最佳的無金屬碳基電催化劑。

綜上所述，這一研究不僅打破了金屬有機框架衍生材料的維度限制，開創了制備石墨烯篩的新方法，并在“無金屬碳基材料電催化氧還原”效率上取得了突破性進展。

論文鍊接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201906870.