崔铭锦教授，联于窦世学院士，一作兼通讯最新EES综述!

第一作者：崔铭锦

通讯作者：窦世学，崔铭锦，Yu Ding

通讯单位：上海理工大学，南京大学

窦世学，澳大利亚技术科学与工程院院士、国际电子技术科学院院士、新能源和超导材料与技术领域专家，新能源和超导材料与技术领域专家，上海理工大学能源材料科学研究院院长、教授。1998年获得澳大利亚新南威尔士大学科学博士学位 ；2021年获评为《澳大利亚研究杂志》澳洲纳米材料科学、材料工程及电化学三学科领域世界领军科学家；2022年9月全职加盟上海理工大学；2023年6月任上海理工大学能源材料科学研究院院长。窦世学主要从事纳米结构材料与纳米科学、超导与电子材料、储能与电池材料、快速离子导体等方面的研究。

崔铭锦，崔铭锦，毕业于南京大学和美国马里兰大学。获上海市高层次人才引进计划项目。主要研究方向是能源催化材料先进制造，至今以第一作者或通讯作者在Sci. Adv., Adv. Energy Mater. Nano Lett. Nano Energy, ACS Nano 等国际著名学术期刊以及专著14篇，

上海市高层次人才引进计划项目启动基金，2024-2026，主持（在研）

江苏省科技厅自然科学基金青年项目，2023-2026，主持（在研）

江苏省教育厅自然科学基金面上项目，2023-2026，主持（在研）

有机电子与信息显示国家重点实验室主任基金，2023-2024，主持（在研）

国家重点研发青年科学家项目，2022-2026，骨干（在研）

论文速览

本文综述了金属-有机框架（MOFs）衍生的多金属纳米材料在氧相关电催化中的应用，包括在氧还原反应（ORR）、析氧反应（OER）以及金属-空气电池中的双功能效应。MOFs作为合成多金属纳米材料的平台，展现了其在调控材料的多孔性、金属分布、组成、稳定性和催化功能方面的优势。

本综述详细讨论了多种合成策略，如多金属占据的金属节点策略、后合成离子交换策略、多步种子介导生长方法、客体物种封装策略和多金属扩散策略，这些策略共同促进了对产物纳米材料的组成和形态的精确控制。此外，文中还探讨了提高MOF衍生材料电导率、活性位点可及性以及MOF高熵结构的扩展等挑战和未来发展趋势。

图文导读

图1：在Ni泡沫基底上原位生长的四金属FeCoMnNi-MOF-74的示意图和表征图，突出了MOF结构的特定模式和金属元素的均匀分布。

图2：二维高熵MOF（包含Ni, Co, Fe, Zn, Mo）阵列的合成过程和电极的表征图像，揭示了材料的均匀金属分布和高比表面积特性。

图3：PBA纳米立方体前体合成多孔空心纳米立方体MOF催化剂的过程，以及不同MOF形态的表征图像，展示了MOF的多孔结构和形态多样性。

图4：离子交换技术制备Fe-Co-N-C-900和Ni-MOF@Fe-MOF混合纳米片的过程，突出了MOF通道中的金属分布和结构完整性。

图5：种子介导生长方法得到的CoFe₂O₄@CuO微笼和CoMo@空心N掺杂碳多面体的合成过程和表征图像，强调了核壳结构和高比表面积对催化性能的影响。

图6：MOFs封装金属物种制备多金属纳米材料的方法，包括CuNi@MIL-101。

图7：球磨法合成高熵材料HE-ZIF的过程，以及通过表征图像确认了Zn, Co, Ni, Cu, 和Cd在HE-ZIF中均匀随机分布的特征。

总结展望

本文综述了MOF衍生的多金属纳米材料在氧相关电催化中的研究进展，强调了MOFs在调控材料结构和性能方面的优势，并探讨了多种合成策略在构建多金属纳米材料中的应用。

尽管在提高电导率、活性位点可及性以及扩展MOF高熵结构方面存在挑战，但MOF衍生材料在提升能源转换效率和耐久性方面展现出巨大潜力。未来的研究将继续集中在解决这些挑战上，以实现MOF基氧电催化剂的实际应用，并推动能源存储和转换技术的发展。

文献信息

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

期刊：Energy & Environmental Science

DOI：10.1039/d3ee04513g