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、化學傳感器等多領(lǐng)域。

金屬-有機骨架材料(MOFs)是一類由金屬團簇/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凝膠微球為模板，通過二茂鐵化學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一步調(diào)節(jié)中空碳材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，可實現(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)計開發(fā)了高穩(wěn)定性的椰殼狀超結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了金屬活性位點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)機械強度、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)出比以往報道的催化劑更高的活性（TOF達2.3 h^-1），表明負載雙金屬氧化物與多孔碳層界面間的強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