金属有机框架结构材料衍生的过渡金属单原子催化剂应用于氧还原电催化的研究进展

摘要

过渡金属元素掺杂的金属有机框架结构(MOF)材料衍生的过渡金属单原子催化剂(SACs)因具有高比表面积、清晰的金属节点、可调节的孔径和拓扑结构等特性,被证明可以替代商业Pt系贵金属催化剂,作为一种新型非贵金属催化剂应用于燃料电池和金属-空气电池阴极氧还原反应(ORR)中。本文综述了由MOF前驱体衍生的SACs在ORR电催化中的最新进展,包括如何解析SACs中催化中心原子的配位环境,对不同配位环境下的SACs催化反应活性预判,以及单原子活性中心负载优化和配位原子协同效应对SACs催化活性的影响,最后提出SACs未来的研究和应用方向。