在多相催化中追求高金属利用率的目标,引发了对原子级分散催化剂的日益关注。双原子催化剂(DACs)具备独特优势,包括卓越的电催化性能、最大化的原子利用率以及双中心原子之间的协同效应。金属有机框架(MOFs)作为一种具有丰富孔隙结构、优异设计性和可调功能性的晶体多孔材料,被广泛视为构建高级电催化用DACs的理想模板。目前,许多研究小组已经报道了mof衍生的dac在各种能源相关领域的应用,包括电催化水裂解(EWS)、金属-空气电池(MAB)和燃料电池(FC)。虽然目前关于基于MOF的DAC的报道相当有限,但这些结构在制造方面表现出显著的优势,并显示出相当大的环境应用潜力。在这篇综述中,在MOFs和DAC之间的关系中开辟了一个新的部分(如图1),从而促进了这一新兴研究领域的进一步发展。本文系统综述了MOF衍生DACs的最新研究进展,涵盖其合成方法、结构调控及在电催化领域的应用。首先,文章详细阐述了MOF衍生DACs的合成方法,并探讨了不同DAC结构对电催化性能的影响。此外,还重点介绍了从多种MOF衍生材料合成DACs的最新进展及其在氧还原(ORR)、氧析出(OER)、二氧化碳还原(CO2RR)、析氢(HER)和硝酸盐还原(NO3RR)反应中的应用。可以预见,MOF衍生DACs领域将出现更多引人瞩目的进展,其反应性具有高度可调性。

图1:MOF衍生DAC的合成与电催化应用

文章详情:Xiaoqin Xu,Jingqi Guan*,Metal-organic-framework-derived dual-atom catalysts: from synthesis to electrocatalytic applications,Materials Science & Engineering R 162 (2025) 100886.

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.mser.2024.100886.