李爽，汪映寒，程冲教授 AM：设计用于电化学水分解的金属有机框架材料- 大数跨境

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李爽，汪映寒，程冲教授 AM：设计用于电化学水分解的金属有机框架材料

科学材料站

2021-03-30

导读：电化学水分解作为发展可再生能源系统的一个重要途径，已经引起了人们的极大关注。非常希望为电解水系统提供有效的电催化剂，以降低它们的过电位并促进实际应用。

文章信息

设计用于电化学水分解的金属有机框架

第一作者：张奔，郑懿娟

通讯作者：李爽*，汪映寒*，程冲*

单位：四川大学，柏林工业大学

研究背景

考虑到全球能源危机和环境问题的增加，开发绿色和可持续的能源来替代化石燃料等不可再生资源至关重要。氢(H2)作为一种能源载体，具有极高的能量密度(约142 MJ·kg-1)和零碳含量，被认为是一种有前途的清洁燃料。

在这种情况下，将电能转化为可储存氢能的电化学水分解是缓解能源短缺和减少温室气体排放的可行而有效的解决方案。金属有机骨架材料（MOF）是由有机配体和金属离子或金属团簇组成的一类新型具有较高的结晶度和长程有序度的多孔材料。由于表面积大、化学成分可调、孔隙结构可调、拓扑结构多样等的特征，大量的MOF及MOF衍生材料被用于电解水。

文章简介

基于此，四川大学汪映寒，程冲，柏林工业大学李爽教授在Advanced Materials (影响因子：27.398)上发表题为“Designing MOF Nanoarchitectures for Electrochemical Water Splitting”的综述文章。

电化学水分解作为发展可再生能源系统的一个重要途径，已经引起了人们的极大关注。非常希望为电解水系统提供有效的电催化剂，以降低它们的过电位并促进实际应用。

本文要点

要点一：该综述从合成方法，组分结构优化设计方面介绍了MOF-based和MOF-derived电催化剂的设计。然后，重点总结了用于HER,OER，全电解水的MOF-base/derived电催化剂的研究进展，并重点关注了这些材料在催化活性位点设计及识别，电催化机理方面的突破。

要点二：作者为用于电解水的MOF纳米材料的合成原理和电催化设计提供新的见解。比较了报道的MOF及其衍生物用作电解水催化剂的催化活性，并对这些催化剂进行了分析评估。此外，对MOF及其衍生的水分解电催化剂的设计和商业化目前的主要挑战和未来前景进行了全面的评述。

要点三：总之，开发高效价廉的电解水催化剂对于克服日益严重的能源危机和环境问题至关重要。该综述有望促进MOF及其衍生的水分解电催化剂的研究，推动廉价高效电催化剂的发展，从而进一步促进电解水制氢广泛的应用前景。

文章链接

Designing MOF Nanoarchitectures for Electrochemical Water Splitting

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202006042

通讯作者介绍

程冲，四川大学高分子科学与工程学院特聘研究员，博士生导师，国家四青人才，四川省特聘专家，高分子材料工程国家重点实验室固定人员，洪堡学者。

硕博师从四川大学高分子学院赵长生教授，先后在美国密歇根大学安娜堡分校Prof. Nicholas A. Kotov课题组公派博士联合培养及柏林自由大学Prof. Rainer Haag课题组从事博士后研究工作。团队长期发展目标：利用高分子及材料基因工程技术解决医学、能源、环境中的困境与挑战。目前主要研究方向为设计高分子基先进低维功能材料及开发其在生物医药及能源催化领域的应用，特别是基于新型配位聚合物的微纳米结构设计、功能调控、大规模制备、及前沿应用开发。目前以第一和通讯作者在Chem. Rev.、Science Adv.、Adv. Mater.、Nano Today、Nano Lett.、Adv. Funct. Mater.、Small、Nano-Micro Lett.等国内外一流期刊上发表论文70篇，共发表论文110余篇，总引用5000余次，H-index为40，其中8篇入选ESI高被引，12篇封面论文。在申及授权中国发明专利9项，欧洲专利1项及PCT专利2项，并参编英文著作1章，担任Advanced Fiber Materials及InfoMat等多个国际期刊的杂志（青年）编委。

http://cpse.scu.edu.cn/info/1061/2891.htm