电催化在清洁能源转换中发挥着关键作用,并极大改进了可持续发展技术。金属有机骨架(MOF)衍生的单原子催化剂(SACs)是电化学催化应用中新兴的特殊催化材料。SACs具有独特的电子结构、低配位环境、量子尺寸效应和金属-载体相互作用等优点,在清洁能源转换领域具有更高的电催化活性、稳定性和选择性。
有鉴于此,加拿大西安大略大学孙学良教授,深圳大学骆静利教授综述了基于MOF设计的SACs的研究进展。
文章要点
1)作者首先系统地总结了MOF合成路线用于分散良好的SACs以及各自的合成机理,并详细概述了每种策略的典型实例。
2)然后总结了表征技术,以揭示孤立和空间分布,局部电子结构,SACs的配位环境,同时对通过密度泛函理论(DFT)计算得出的机制提供了见解。
3)作者突出了MOF衍生的SACs的一些重要的电催化应用和电催化机理,包括用于氧还原反应,CO2还原反应,氮还原反应,析氢反应,析氧反应等。
4)最后,为了促进高性能SACs的未来发展,作者提出了一些面临的技术挑战和相应的研究方向。
Zhongxin Song, et al, Recent Advances in MOF-Derived Single Atom Catalysts for Electrochemical Applications, Adv. Energy Mater. 2020
DOI: 10.1002/aenm.202001561
https://doi.org/10.1002/aenm.202001561