第一作者：Mingjin Cui

通訊作者：竇世學，崔銘錦，Yu Ding

通訊單位：上海理工大學，南京大學

竇世學，澳大利亞技術科學與工程院院士、國際電子技術科學院院士、新能源和超導材料與技術領域專家，新能源和超導材料與技術領域專家，上海理工大學能源材料科學研究院院長、教授。1998年獲得澳大利亞新南威爾士大學科學博士學位?；2021年獲評為《澳大利亞研究雜志》澳洲納米材料科學、材料工程及電化學三學科領域世界領軍科學家；2022年9月全職加盟上海理工大學；2023年6月任上海理工大學能源材料科學研究院院長。竇世學主要從事納米結構材料與納米科學、超導與電子材料、儲能與電池材料、快速離子導體等方面的研究。

（來源：https://baike.baidu.com/item/%E7%AA%A6%E4%B8%96%E5%AD%A6/62008650?fr=ge_ala）

崔銘錦，崔銘錦，畢業于南京大學和美國馬里蘭大學。獲上海市高層次人才引進計劃項目。主要研究方向是能源催化材料先進制造，至今以第一作者或通訊作者在Sci. Adv., Adv. Energy Mater. Nano Lett. Nano Energy, ACS Nano 等國際著名學術期刊以及專著14篇，

上海市高層次人才引進計劃項目啟動基金，2024-2026，主持（在研）

江蘇省科技廳自然科學基金青年項目，2023-2026，主持（在研）

江蘇省教育廳自然科學基金面上項目，2023-2026，主持（在研）

有機電子與信息顯示國家重點實驗室主任基金，2023-2024，主持（在研）

國家重點研發青年科學家項目，2022-2026，骨干（在研）

（來源：http://ndxy.usst.edu.cn/2021/1227/c16060a318194/page.htm）

論文速覽

本文綜述了金屬-有機框架（MOFs）衍生的多金屬納米材料在氧相關電催化中的應用，包括在氧還原反應（ORR）、析氧反應（OER）以及金屬-空氣電池中的雙功能效應。MOFs作為合成多金屬納米材料的平臺，展現了其在調控材料的多孔性、金屬分布、組成、穩定性和催化功能方面的優勢。

本綜述詳細討論了多種合成策略，如多金屬占據的金屬節點策略、后合成離子交換策略、多步種子介導生長方法、客體物種封裝策略和多金屬擴散策略，這些策略共同促進了對產物納米材料的組成和形態的精確控制。此外，文中還探討了提高MOF衍生材料電導率、活性位點可及性以及MOF高熵結構的擴展等挑戰和未來發展趨勢。

圖文導讀

圖1：在Ni泡沫基底上原位生長的四金屬FeCoMnNi-MOF-74的示意圖和表征圖，突出了MOF結構的特定模式和金屬元素的均勻分布。

圖2：二維高熵MOF（包含Ni, Co, Fe, Zn, Mo）陣列的合成過程和電極的表征圖像，揭示了材料的均勻金屬分布和高比表面積特性。

圖3：PBA納米立方體前體合成多孔空心納米立方體MOF催化劑的過程，以及不同MOF形態的表征圖像，展示了MOF的多孔結構和形態多樣性。

圖4：離子交換技術制備Fe-Co-N-C-900和Ni-MOF@Fe-MOF混合納米片的過程，突出了MOF通道中的金屬分布和結構完整性。

圖5：種子介導生長方法得到的CoFe₂O₄@CuO微籠和CoMo@空心N摻雜碳多面體的合成過程和表征圖像，強調了核殼結構和高比表面積對催化性能的影響。

圖6：MOFs封裝金屬物種制備多金屬納米材料的方法，包括CuNi@MIL-101。

圖7：球磨法合成高熵材料HE-ZIF的過程，以及通過表征圖像確認了Zn, Co, Ni, Cu, 和Cd在HE-ZIF中均勻隨機分布的特征。

總結展望

本文綜述了MOF衍生的多金屬納米材料在氧相關電催化中的研究進展，強調了MOFs在調控材料結構和性能方面的優勢，并探討了多種合成策略在構建多金屬納米材料中的應用。

盡管在提高電導率、活性位點可及性以及擴展MOF高熵結構方面存在挑戰，但MOF衍生材料在提升能源轉換效率和耐久性方面展現出巨大潛力。未來的研究將繼續集中在解決這些挑戰上，以實現MOF基氧電催化劑的實際應用，并推動能源存儲和轉換技術的發展。

文獻信息

標題：Deriving multi-metal nanomaterials on metal–organic framework platforms for oxygen electrocatalysis

期刊：Energy & Environmental Science

DOI：10.1039/d3ee04513g