电解水制氢作为一种极具潜力的新兴绿色能源转换技术,可用来解决能源危机和环境污染问题。然而,电解水中的析氧反应（OER）因其动力学反应缓慢极大抑制了电解水制氢的整体效率。因此设计高效的OER电催化剂对推进电解水制氢技术的发展至关重要。金属-有机框架材料（MOFs）是一类由有机配体和金属中心通过配位键自组装形成的多孔晶体材料,凭借其在结构与功能的高度可调特性,MOFs在析氧反应催化领域备受关注。近期研究表明,MOFs催化剂在OER反应过程中易发生表面重构,且演化出的羟基氧化物（或氢氧化物）被证明是真正的OER催化活性相。然而,目前绝大多数基于低维MOFs材料彻底重构的MOF衍生催化剂,缺乏与MOFs固有拓扑结构的内在联系。由于在严苛的OER反应过程中,大多数MOFs材料极易水解和氧化。因此,设计构建稳态、部分重构的MOFs体系,并深入揭示MOFs固有拓扑结构对重构过程以及OER反应的内在机制,具有很大挑战但意义重大。本工作基于拓扑导向策略,借助电化学活化法,成功设计制备出具有稳态MOF自重构异质结,并借助原位阻抗谱、X射线吸收精细结构谱、密度泛函理论计算等多种手段揭示了MOFs固有拓扑结构在重构过程以及OER反应的影响规律。本文主要研究内容如下:1、探究了具有不同拓扑结构与形态的相似Ni基MOFs的重构规律。首先通过溶剂热法成功获得在导电基底上原位生长的Ni-BDC-1与Ni-BDC-3,然后借助电化学阳极氧化法对上述两种预催化剂进行原位重构。最终通过多种等表征手段对其重构前后的结构、成分与形态进行分析。结果表明,Ni-BDC-3可彻底转化为羟基氧化镍（Ni-BDC-3R）,而Ni-BDC-1由于层间配位水分子形成的弱氢键作用的阻碍而形成了稳态自重构MOF异质结（Ni-BDC-1R）。2、评估两种不同重构材料的OER性能。结果表明,自重构MOF异质结在10m A cm-2时的过电位仅为225 m V,优于彻底重构的催化剂（332 m V）和基准的Ir O2（353 m V）。此外,该异质结在工业应用级别的大电流(100 m A cm-2)的OER反应中可保持长期性能稳定（超过100小时）。3、借助原位阻抗分析与理论研究手段,揭示自重构MOF异质结中MOF固有拓扑结构对OER活性的影响机制。原位阻抗分析表明,MOF异质结的总电荷转移电阻在OER起始电位附近（1.40 V）急剧下降,从而展现出OER活性独特的类开关现象。进一步通过理论计算分析,结果表明*OH吸附作为Ni-BDC-1R的能量决速步,在起始电位附近可得到显著优化。这是由于MOF异质结形成了较强的内建电势场。其中,MOF固有拓扑结构可作为表层Ni OOH的电子调控枢纽,有效促进表面Ni活性位点在OER过程中的氧化还原,从而有效降低整体反应能垒。