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Angew综述:MOFs电催化剂!

纳米人 2022-12-09


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过渡金属复合物是重要的均相电催化剂,其中MOF材料能够被看作过渡金属复合物以周期性结构组装而成的材料。而且MOF材料具有高比表面积、多孔结构、配位配体可交换的可接触过渡金属原子等优势。

有鉴于此,瓦伦西亚理工大学Hermenegildo García等对MOF电催化剂进行综述。作者对目前MOF材料用于电催化剂的情况进行总结,分别对MOF作为主体或者客体,以及电催化活性特别是双金属型MOF材料的电催化性质总结。这篇总结工作没有涵盖MOF衍生合成材料,而是关注于MOF以及复合材料直接用于电催化。此外,总结了如何改善MOF的弱导电性和不稳定性缺点的相关策略。


MOF电催化剂的优势:兼具异相、均相电催化的特点;通过精确的结构调控工程的方式增强电催化活性;丰富的MOF基复合材料。文章讨论了如何改善MOF电催化剂的导电性、稳定性。

MOF具有分布在晶格中排列均匀的金属复合物结构,而且有着电催化剂的优势,比如高比表面积、多孔结构、较高比例的金属位点、具有催化活性的原子、容易进行结构表征等。但是MOF电催化剂有两个特别突出的缺点,分别是导电性较弱、稳定性差,导致MOF电催化剂仍难以应用。目前人们发现,通过通过发展导电性MOF、纳米MOF、二维MOF,以调节粒径和形貌的方式进行改善。此外与客体组装也是一种可行方法。另外对于MOF电催化剂而言,突出的问题是如何在大电流密度(>100 mA cm-2)保持稳定。

参考文献:
Yong Peng, Sohelia Sanati, Ali Morsali, Hermenegildo García, Metal-organic frameworks as electrocatalysts, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202214707
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202214707



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