周贺，何兴权

（长春理工大学 化学与环境工程学院，长春 130022）

作为最有前景的清洁能源之一，质子交换膜燃料电池（PEMFCs）在过去的几年是人们一直备受关注清洁能源。尽管PEMFCs有许多优点，如能量密度高，容易存储运输，低排放量等等。但制约PEMFCs商业化应用的一大障碍就是较慢的氧还原（ORR）动力学过程。对于阴极催化剂，提高催化剂本身活性位点密度是工作的重点，同时也应兼顾考虑催化剂的孔结构，以便将催化剂应用于商业化减小传质问题的影响［1，2］。

目前，为了提高催化剂的比表面积、多孔性以使催化剂暴露更多的活性位点，金属有机材料（MOFs）受到了越来越多研究者的关注。在分子水平上，配体与金属原子进行有序配位，以保证整个金属骨架的有序性以及孔径大小的可调控性［3］。将MOFs材料应用于ORR催化剂，主要存在以下三种：（1）通过选择不同的配体以及金属离子，从MOFs材料能够制备许多Fe-N4、Co-N4催化剂。经过炭化后的这些催化剂均具有有序的结构以及较高的活性位点密度，表现出良好的催化活性。经过选择不同的MOFs化合物以及炭化过程，处于MOFs骨架中的金属能转化为其他氧还原活性物质，比如金属氧化物（MO）、金属硫化物（MS）、金属碳化物（MC）及多金属碳化物等。（2）Zn基MOFs如ZIF-8能转变为非金属氮掺杂碳材料。这是由于金属Zn具有较低的沸点（908℃），在热解的过程中Zn易挥发，使催化剂形成多孔的碳材料。通常会对这类催化剂进行杂原子掺杂（N，P，S等），以提高催化剂的催化活性。（3）MOFs材料制备的催化剂具有更多的微孔结构。……