金属-有机框架材料转化为中空功能材料的机制

近期，日本国立物质材料研究所（NIMS）的王中利和Yusuke Yamauchi教授系统讨论了从MOF到空心结构材料的转换机制。根据MOF前体的特征，合成策略大致分为两类：（1）可控制备空心MOF前驱体，随后热解成功能材料；（2）由预先制备的固体MOF可控地转换为空心结构。基于空心MOF的形成过程，合成策略在概念上进一步分为三类：模板诱导的组装、分级溶解-再生长、选择性化学蚀刻；而固体MOF的可控转化过程也进一步分为三类：界面离子交换、异质热解收缩和自催化热解。基于以上六种合成策略，他们详细分析和讨论了空心MOF的形成过程和固体MOF的空心转化过程，并着重讨论了每种合成策略所涉及的反应机理，共计14种（下图）。此外，作者还进一步讨论了MOF衍生的空心材料作为电极材料用于锂离子电池、超级电容器以及电化学催化水分解和燃料电池中的应用。

该论文作者为：Ze-Xing Cai, Zhong-Li Wang, Jeonghun Kim, Yusuke Yamauchi

Hollow Functional Materials Derived from Metal–Organic Frameworks: Synthetic Strategies, Conversion Mechanisms, and Electrochemical Applications

Adv. Mater., 2019, 31, 201804903, DOI: 10.1002/adma.201804903

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