金属有机框架材料(MOF) 是一类具有超高的比表面积、丰富的可调控孔道和可修饰的表面的新型多孔材料。

要点一：基于MOF材料所制备的单原子/双原子和团簇金属催化剂具备着原子级金属均匀掺杂等诸多优点，起到了将传统异相和均相催化剂桥联的作用以实现高选择性、高催化活性以及耐用性。按照目前所合成物种分类，可以将这类材料大致分为基于纯MOF和基于MOF衍生物的单原子/双原子和团簇催化剂。

要点二：对于基于纯MOF固定的单/双原子和团簇催化剂，原子金属位点可以稳定在MOF的金属节点、孔隙空间或有机配体中。与其他载体相比，MOF固定的单原子/双原子和团簇催化剂具有以下优点：一是三维有序多孔性是MOF固定的单/双原子和团簇催化剂的主要特征，可以大大促进反应过程中的传质过程，从而提高催化效率；二是MOF具有着丰富的化学可调节性，可以非常容易地精确控制所固定化的单原子/双原子和团簇金属催化位点的结构，从而使得所制备的原子级金属催化剂具有丰富的结构多样性；三是在MOF中嵌入原子级催化活性位点可以实现在不会损害其持久稳定性和可重复性的基础上使该非均相催化剂的活性大大提高；四是通过同时引入不止一种类型的金属基位点，可以有效地在MOF中实现不同化学成分之间的协同作用，从而提高催化性能。五是一般而言，使用MOF所制备的催化剂通常可以实现金属含量的高负载。

要点三：通过热或化学转化，可以得到MOF衍生物所负载的原子级金属催化剂。与上面所提及的基于纯MOF固定的催化剂相比，MOF衍生物负载的催化剂表现出优异的电导率，具有超高的热稳定性和化学稳定性，这使得此类催化剂在与能源有关的电催化方面得到很大的应用。除上述优点外，与其他方法合成的原子级金属催化剂相比，基于MOF衍生物负载的原子级金属催化剂还具有以下优势：一是可以通过调节适当的MOF作为前驱体的制备以及碳化条件从而实现衍生物三维孔结构以及金属位点类型；二是原本MOF具备着金属节点和有序通道的不饱和配位点等特点，这为MOF衍生物负载的原子级金属催化剂的实际设计提供了有利的条件。因此，在工业催化中，MOF衍生物负载的单原子/双原子和团簇金属催化剂具备着很大的应用前景。

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zzj 2021.2.26