Porous metal-organic framework (MOF)-based and MOF-derived electrocatalytic materials for energy conversion

材料科学 多孔性 析氧 金属有机骨架 纳米技术 分解水 多孔介质 化学工程 氧还原反应 能量转换 催化作用 吸附 电化学 化学 电极 有机化学 复合材料 光催化 工程类 物理 物理化学 热力学
作者
Kayode Adesina Adegoke,Nobanathi Wendy Maxakato
出处
期刊:Materials Today Energy [Elsevier]
卷期号:21: 100816-100816 被引量:101
标识
DOI:10.1016/j.mtener.2021.100816
摘要

Porous MOF-based and MOF-derived materials are ecofriendly and safe electrocatalysts with fast-growing research hotspots to solve the associated challenges in energy conversion technologies. This is due to their exceptional compositions, diverse structures, tunability, larger surface areas, higher porosities, homometallic/heterometallic cluster as a secondary building unit, numerous empty space regions for adsorbing guest molecules and, at the same time, chemically transform. In this review, we discuss various electrocatalytic performances of porous MOF-based and MOF-derived electrocatalysts for carbon dioxide reduction reaction (CO2RR), oxygen reduction reaction (ORR), oxygen evolution reaction (OER), hydrogen evolution reaction (HER) and overall water splitting. The study firstly discusses the evolution of porous MOF-based and MOF-derived materials and the four generations of MOFs. We thereby discuss the synthetic methods of various porous MOFs and MOF-derived electrocatalysts. The study further highlights comprehensive advancements in the fast-growing literature in the field and the corresponding correlation between porous MOFs and MOF-derived structural parameters and electrocatalytic performance for each energy conversion device. Conclusively, this study highlighted some associated challenges, various strategies, and prospects to foster advancement in the field.
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