MOF, COF, dan turunannya yang sedang berkembang untuk aplikasi energi dan lingkungan

Tinjauan ini menganalisis hubungan struktur-efek dan strategi penyesuaian kinerja untuk MOF, COF, dan turunannya. Strategi kunci meliputi:

- **Pemilihan simpul logam**: Logam transisi (misalnya, Fe, Co, Ni) meningkatkan aktivitas katalitik untuk ORR, OER, dan HER.
- **Fungsionalisasi linker**: Memperkenalkan gugus fungsi (misalnya, -NH2, -SO3H) meningkatkan adsorpsi CO2 dan konduktivitas proton.
- **Derivatisasi**: Pirolisis menghasilkan karbon berpori, oksida logam, atau komposit logam-nitrogen-karbon dengan stabilitas dan konduktivitas yang meningkat.
- **Hibridisasi**: Pengompositan dengan graphene, carbon nanotube, atau material lain meningkatkan kinerja elektrokimia.

Wawasan mekanistik dari perhitungan density functional theory (DFT) dan spektroskopi in situ mengungkapkan bahwa situs aktif, transfer muatan, dan transportasi massa sangat penting untuk kinerja. Misalnya, energi bebas Gibbs adsorpsi hidrogen ($\Delta G_{H^{\ast }}$) pada katalis turunan MOF dapat dioptimalkan mendekati nol untuk HER yang efisien. Tinjauan ini juga membahas tantangan seperti stabilitas dalam kondisi keras, skalabilitas, dan biaya, serta mengusulkan arah masa depan termasuk desain yang dipandu machine learning dan karakterisasi in situ.