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前言

随着全球对可持续能源和绿色化学工艺的需求日益迫切，电催化技术已成为现代科研与工业创新的重要方向。在这一背景下，电活性金属有机框架（e-MOFs）作为一种新兴材料体系，以其独特的结构可调性、高比表面积和明确的活性位点，正推动电催化领域进入一个新的发展阶段。

核心内容

1.MOF在电催化中的独特优势

MOFs是由金属离子与有机配体自组装形成的多孔晶体材料，具备：

极高的比表面积，提供丰富的活性位点；

结构可精确调控，可从原子层面设计活性中心；

多样性强的化学组成，兼容多种金属与功能配体。

2.关键电催化应用涵盖：

氢析出反应（HER）

氧析出反应（OER）

二氧化碳还原（CO2RR）

氮还原反应（NRR）

生物质平台分子转化（如甘油电氧化）

3.性能提升策略：

构建二维共轭MOF，增强面内电荷传输；

金属中心工程，优化电子结构与反应路径；

配体功能化，调节孔道环境与反应选择性；

构筑MOF基复合材料，结合碳材料、MXene等提升导电性与稳定性；

MOF衍生材料，通过热解获得高分散金属-碳催化剂。

研究意义

该综述不仅系统梳理了MOF在电催化中的最新进展，也直面当前挑战：

导电性不足仍是许多MOF的本征限制；

电化学稳定性在强酸/强碱或高电位下亟待提升；

规模化制备与成本控制是走向应用的关键瓶颈。

未来，MOF电催化的发展方向将聚焦于：

发展原位/工况表征技术，揭示真实反应机制与结构演变；

推动面向实际场景的材料设计，如中性介质催化、污染物降解、高值合成等；

推进可持续和可循环的材料制备策略，降低环境与成本负担。

MOF已从最初的气体存储材料，逐步发展为一种功能可定制、结构可设计、机制可探索的电催化平台材料，正在推动电催化从基础研究走向能源、化工、环境等多领域的实际应用。

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