金属有机骨架（MOF）作为一类较新的多孔材料，由于其结构的多样性和可定制性，以及在各个领域的潜在应用，受到了广泛的关注。近年来，MOF已被证明是提供多种具有多功能的多孔性衍生物的优良模板/前驱体。MOF法制备的纳米多孔碳材料（MOFCs）不仅在一定程度上继承了高比表面积和孔隙率的MOF材料的优点，而且还表现出其他重要的性能（如良好的导电性、优异的化学和热稳定性）。由于MOFCs具有较高的比表面积和均匀的杂原子掺杂，已被用于超级电容器、电池和燃料电池等能量转换和储存器件的电极材料和电催化剂。

近日，中科大俞书宏院士，江海龙教授报道了通过均匀单分散MOF纳米纤维的自组装，成功制备了一种MOF气凝胶。

文章要点

1）这种MOF纳米纤维气凝胶作为碳前驱体，可以有效地避免纳米纤维在煅烧过程中的团聚，形成分散良好的中空多孔碳纳米纤维（HPCNs）。

2）研究人员研究了分散良好的HPCNs作为锂硫电池的硫载体材料和负极氧还原反应（ORR）的电催化剂。一方面，HPCNs作为主体将硫封装到其层次化的微孔和中孔以及中空纳米结构中。所制得的硫正极具有优良的电化学性能、良好的循环稳定性和高的库仑效率。另一方面，HPCNs对ORR表现出比其聚集物更好的电催化活性。研究人员通过碳化双金属MOF纳米纤维气凝胶制备出高活性的单原子电催化剂。结果表明，与其聚集物相比，分散良好的HPCNs具有更好的电化学性能，表明纳米材料的分散情况对其最终性能有显著影响。

利用MOF纳米纤维气凝胶作为前驱体的概念有望为设计分散良好的MOF衍生纳米材料在储能和转换方面的应用提供一种新的策略。

参考文献

Wang Zhang, et al, Templating Synthesis of Metal–Organic Framework Nanofiber Aerogels and Their Derived Hollow Porous Carbon Nanofibers for Energy Storage and Conversion, Small 2021

DOI: 10.1002/smll.202004140

https://doi.org/10.1002/smll.202004140