MOF-on-MOF异质结构最近成为化学和材料科学领域的研究热点，其重点是组装两种或多种不同结构和形态的MOF材料。与单一MOF材料相比，MOF-on-MOF复合材料表现出前所未有的可调性、分层纳米结构和协同效应。因此，利用MOF-on-MOF异质结构复合材料及其衍生物的综合优势，将其应用在电催化、能量存储与转换等领域，具有较好的发展前景。

  近日，温州大学钱金杰课题组通过异质外延法制备了一系列新颖的MOF-on-MOF异质结构。以双金属CoZn基ZIF/Zn-HMT-X复合材料为前驱体，经高温热解后得到的CoZnNC-X碳纳米片具有丰富的氮掺杂、分散的钴纳米颗粒、良好的导电网络和高的比表面积等优点，因此表现出高效的氧还原反应。其中，性能最优的CoZnNC-2的起始电位仅为0.95 V，极限扩散电流密度为5.41 mA/cm²，Tafel斜率为59.1 mV/dec，循环稳定性良好。此外，其组装的锌空电池展现出大功率密度（113 mW/cm²）和高比容量（713.5 mAh/g）。

文章要点：

1、通过异质外延方法制备得到一系列MOF-on-MOF异质结构。

2、CoZnNC-2具有丰富的氮掺杂、分散的钴纳米颗粒和高的比表面积。

3、通过对MOF衍生碳材料结构和组分的合理调控，展现出高效的氧还原性能。

  因此，本研究工作为高效能量转换和存储应用的MOF-on-MOF衍生碳纳米材料的合理调控提供了一条全新的途径。近日，这一研究结果以“Heteroepitaxial Metal-Organic Frameworks Derived Cobalt and Nitrogen Codoped Carbon Nanosheets to Boost Oxygen Reduction”为题发表在《Journal of Colloid and Interface Science》，温州大学作为第一通讯单位，化学与材料工程学院2020级硕士研究生陈丹丹为第一作者，钱金杰副教授和杨植教授为共同通讯作者，该工作受到国家自然科学基金（21601137）、浙江省自然科学基金（LQ16B010003）、温州市基础科学研究项目（G20190007）等资助。

参考文献：

Dandan Chen, et al. Heteroepitaxial Metal-Organic Frameworks Derived Cobalt and Nitrogen Codoped Carbon Nanosheets to Boost Oxygen Reduction. J. Colloid Interface Sci., 2022, 623, 1210-1219.

DOI: 10.1016/j.jcis.2022.05.076

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.05.076