Metal-organic frameworks and their derivatives for CO2 electrocatalysis: From methods and designs to products.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a comprehensive framework linking design strategies to product selectivity in MOF-based eCO2RR, useful for materials scientists.

工業プロセスや自動車からの大気中CO2の削減は、気候変動の存亡に関わる脅威を緩和する上で、引き続き取り組むべき緊急の課題である。この目的に向けて、金属ベースの触媒を利用してCO2を価値ある製品へ変換する電気化学的CO2還元反応（eCO2RR）ルートは、従来の炭素回収・変換技術に代わる有力な選択肢として浮上している。金属有機構造体（MOF）およびその誘導体は、金属ベースの材料の中でも、大きな表面積、調整可能な細孔構造、多様な金属ノードや有機リンカーを収容する能力により際立っている。広範な研究にもかかわらず、MOFの設計戦略が界面特性、反応機構、そして最終的には生成物選択性にどのように影響するかについての深い理解は依然として困難である。そこで本レビューは、合成方法、設計戦略、および生成物選択性の間の相互作用を検討することにより、MOFおよびMOF誘導体を用いたeCO2RRに関する独自の視点を提供し、金属ノード、有機リンカー、濡れ性の具体的な役割など、しばしば見落とされがちな側面に重点を置く。さらに、我々の研究は、特定の設計戦略（例：形態制御、欠陥工学、ハイブリッド変調、局所微小環境調節、界面特性最適化）がMOFおよびMOF誘導体の界面特性を調整するためにどのように活用され、それらが「設計-合成-生成物-機構」フレームワークを通じて特定の生成物への選択性に与える影響を体系的に検討することにより、eCO2RRに特化した理解を提供する。最後に、MOFおよびMOF誘導体の開発に関する我々の見解を、現在の限界と、高付加価値製品への効率的なeCO2RRのための高性能材料を設計する将来の方向性に関するアイデアとともに簡潔に提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Curtailing atmospheric CO2 from industrial processes and automobiles remains a pressing issue to be addressed in alleviating the existential threats of climate change. To this end, the electrochemical CO2 reduction reaction (eCO2RR) route, which utilizes metal-based catalysts to convert CO2 into valuable products, has emerged as a viable alternative to traditional carbon capture and conversion technologies. Metal-organic frameworks (MOFs) and their derivatives among metal-based materials stand out due to their large surface areas, tunable pore structures, and ability to accommodate various metal nodes and organic linkers. Despite extensive studies, a deep understanding of how MOF design strategies influence interfacial properties, reaction mechanisms, and ultimately product selectivity remains challenging. This review thus provides a unique perspective on eCO2RR using MOFs and MOF derivatives by examining the interplay between synthetic methods, design strategies, and product selectivity, with an emphasis on often-overlooked aspects, such as the specific roles of metal nodes, organic linkers, and wettability. Moreover, our work provides an eCO2RR-exclusive understanding by systematically examining how particular design strategies (e.g., morphology control, defect engineering, hybrid modulation, local microenvironment regulation, and interfacial properties optimization) are exploited to tune the interfacial properties of MOFs and MOF derivatives and their impacts on the selectivity toward specific product(s) through a "design-synthesis-product-mechanism" framework. Finally, our perspectives on the development of MOFs and MOF derivatives, including current limitations and ideas for future directions in designing high-performance materials for efficient eCO2RR to value-added products, are provided concisely.

• semanticscholar https://doi.org/10.1016/j.cis.2026.103839first seen 2026-05-06 00:04:17 · last seen 2026-08-14 05:35:31