Angew综述：MOF材料在电催化领域的应用

纳米技术

2022-12-05

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，分别总结MOF作为主体或者客体的材料与电催化活性，特别是双金属型MOF材料的电催化性质。这篇总结工作关注于MOF以及复合材料直接用于电催化，并不包括MOF进一步衍生化的材料。此外，总结了改善MOF的弱导电性、不稳定的相关策略。

本文要点

（1）

MOF电催化剂的优势。MOF电催化剂兼具异相、均相电催化的特点；通过精确的结构调控工程能够增强电催化活性；MOF复合材料在电催化领域的应用。

随后讨论如何改善MOF电催化剂的导电性、稳定性。

（2）

总结与展望。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