IF 20.3！MOF动态重构过程中的触发因素和结构-活性关系用于碱性氧析出反应

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金属有机框架(MOF)是氧析出反应(OER)有前景的电催化剂。MOF前催化剂在OER过程中经历结构重构,形成过渡金属氢氧化物(MOOH),这被广泛认为是OER的真正催化活性物种。本综述全面总结了基于MOF的OER电催化剂在结构重构方面的最新研究进展,并深入分析了动态重构机制与结构活性之间的内在关系。通过研究重构的两个主要触发因素:电化学环境的操纵和MOF结构,我们旨在详细了解MOF重构的动态路径及其与OER催化活性的实时相关性。此外,本综述还讨论了重构MOF的自修复能力和框架结构的稳定性,为这些催化剂的长期性能提供了重要见解。最后,我们根据当前的知识状况提出了未来研究的新方向,旨在更好地理解微化学环境如何影响动态重构过程中的催化活性,以便于在未来设计和开发高效的基于MOF的OER催化剂,并使未来的研究导航更加容易。

创新点:

1. 全面总结了MOF基OER催化剂的结构重构研究进展。

2. 深入分析了动态重构机制与结构活性的关系。

3. 聚焦于重构的两个主要触发因素:电化学环境和MOF结构。

4. 讨论了重构MOF的自修复能力和框架结构稳定性。

5. 提出了关注微化学环境对动态重构过程中催化活性影响的新研究方向。

对科研工作的启发:

1. 动态过程研究:关注材料在实际应用条件下的动态变化过程。

2. 结构-性能关系:深入探讨材料结构与催化性能之间的内在联系。

3. 多因素分析:考虑电化学环境和材料结构等多个因素对性能的影响。

4. 长期性能关注:研究材料的自修复能力和稳定性,为实际应用提供依据。

5. 微观机理探索:深入了解微化学环境对催化活性的影响机制。

思路延伸:

1. 开发原位表征技术,实时监测MOF重构过程中的结构变化。

2. 结合理论计算,预测不同MOF结构的重构路径和催化活性。

3. 设计智能响应的MOF材料,可根据电化学环境自适应调整结构。

4. 探索MOF与其他材料(如二维材料、金属纳米颗粒)的复合,调控重构过程。

5. 研究MOF重构过程中的元素迁移和重分布,优化催化活性位点。

6. 开发具有可逆重构能力的MOF材料,提高长期稳定性。

7. 将MOF重构策略扩展到其他电催化反应,如析氢、CO2还原等。

8. 探索利用MOF重构过程制备新型纳米材料的方法。

Triggered factors and structure-activity relationship in the dynamic reconstruction processing of MOF for the alkaline oxygen evolution reaction

Coord. Chem. Rev. (IF 20.3)

Qianglong Qi, Chengxu Zhang, Jue Hu

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