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中空結(jié)構(gòu)碳材料作為一類具有三維結(jié)構(gòu)的新型的功能材料，已被廣泛應(yīng)用于催化、儲能、生物制藥、環(huán)境保護(hù)、化學(xué)傳感器等多領(lǐng)域。

金屬-有機(jī)骨架材料(MOFs)是一類由金屬團(tuán)簇/離子與配體通過配位自組裝形成的結(jié)構(gòu)功能可調(diào)的新型晶態(tài)多孔材料，已廣泛應(yīng)用于催化、仿生、熒光、化學(xué)傳感、氣體吸附與分離等領(lǐng)域。

MOFs/聚合物凝膠衍生制備中空碳復(fù)合材料具體過程有：

(1) 先合成含有金屬離子的海藻酸鈉聚合物微球；

(2) 通過界面原位自組裝策略在聚合物微球表面生長致密連續(xù)的MOFs層；

(3) 將干燥后的MOFs凝膠微球?yàn)槟０澹ㄟ^二茂鐵化學(xué)氣相沉積和熱解相結(jié)合的方法制備具有磁性的核殼結(jié)構(gòu)雙金屬@中空碳復(fù)合微球。

在MOFs凝膠球干燥過程中，采用了冷凍置換方法來進(jìn)一步調(diào)節(jié)中空碳材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)了從“卷心菜”狀的結(jié)構(gòu)向“椰殼”狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化。

將原位生長的MOFs/海藻酸鈉水凝膠衍生制備成磁性核殼Fe₃O₄-CuO@中空碳復(fù)合微球。方法無需任何添加劑，步驟簡單，環(huán)境友好，為大規(guī)模制備組成和結(jié)構(gòu)可調(diào)控的MOFs衍生復(fù)合材料提供了可行路徑。通過正己烷冷凍置換后處理策略設(shè)計(jì)開發(fā)了高穩(wěn)定性的椰殼狀超結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了金屬活性位點(diǎn)在無缺陷界面上的均勻分布，從而顯著提高了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度、磁性以及光催化活性。

在中性條件下，核殼結(jié)構(gòu)Fe₃O₄-CuO@C催化劑表現(xiàn)出比以往報(bào)道的催化劑更高的活性（TOF達(dá)2.3 h^-1），表明負(fù)載雙金屬氧化物與多孔碳層界面間的強(qiáng)相互作用可顯著提高光生電子/空穴對的分離和傳輸效率。該策略將為MOFs衍生新型雙金屬中空碳復(fù)合催化劑的合理設(shè)計(jì)提供新的途徑。

MOF/海藻酸鈉水凝膠

聚丙烯酰胺水凝膠MOF納米粒子

三維mxene/mof水凝膠

Ni-MOFs水凝膠

MOFs/生物衍生有機(jī)大分子水凝膠

MOFs/生物相容性水凝膠

MOFs/石墨烯基水凝膠

Fe-MOF/氧化石墨烯水凝膠

Cu2O/MOF-5微晶纖維素基水凝膠

石墨烯/MOF多孔復(fù)合材料水凝膠

氯化血紅素-功能化的石墨烯水凝膠

MOFs/氧化硅基水凝膠

MOFs衍生碳石墨烯水凝膠

MOF/聚合物水凝膠