近年來(lái)，金屬-氮-碳（M-Nx-C）催化劑因其高的原子利用率、可調(diào)的電子結(jié)構(gòu)以及良好的導(dǎo)電性，展現(xiàn)出替代貴金屬催化劑的潛力。然而，目前M-Nx-C催化劑的合成普遍依賴高溫?zé)峤夤に嚕诟邷責(zé)崽幚碇兴婕暗幕瘜W(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性和不同前驅(qū)體在高溫下的多向性規(guī)律經(jīng)常為活性位點(diǎn)的精準(zhǔn)識(shí)別帶來(lái)挑戰(zhàn)。此外，在高溫條件下由于金屬原子表面自由能的激增，促使單金屬原子易于聚集成低活性團(tuán)簇、金屬碳化物或氮化物。這些局限性對(duì)催化劑活性位點(diǎn)的理性設(shè)計(jì)與制備過(guò)程的可重復(fù)性帶來(lái)了重大考驗(yàn)。因此，探索新型合成策略以突破熱解限制，實(shí)現(xiàn)活性中心的精準(zhǔn)調(diào)控，開發(fā)重復(fù)性高的制備工藝，對(duì)推動(dòng)儲(chǔ)能電池的實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。
近日，我院武占省教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊Chemical Engineering Journal（SCI一區(qū)，IF=15.1）上發(fā)表題為“Tuning the coordination field configuration on well-definedmolecular catalysts for boosting bifunctional oxygenelectrocatalytic”的研究型文章。作者通過(guò)一種非熱解策略在鐵基共軛酞菁框架(Fe-CPF)上構(gòu)建軸向配位，得到具有明確Fe-N5活性中心的雙功能氧電催化劑。實(shí)驗(yàn)研究和理論計(jì)算表明，軸向相互作用可使局部晶體場(chǎng)和自旋極化變化，即由中自旋態(tài)的平面配位（Fe-N4SP）向低自旋態(tài)的準(zhǔn)八面體配位（Fe-N5OCquasi）轉(zhuǎn)變。dz2、dxz和dyz軌道中自旋向上和自旋向下的電子數(shù)趨于一致，自旋極化的局域?qū)ΨQ性可以使含氧反應(yīng)中間體產(chǎn)生適中的吸附/解吸能，從而增強(qiáng)了本征反應(yīng)活性。結(jié)果表明Fe-CPF@Ip-RGO表現(xiàn)出了優(yōu)異的雙功能氧催化活性（ΔE[Ej10-E1/2] = 0.567 V），超過(guò)了基準(zhǔn)Pt/C-IrO2。這項(xiàng)工作為通過(guò)調(diào)控金屬活性中心的d-軌道能級(jí)分裂形式用于提高氧電催化性能提供了新的理解。
該文章通訊作者為我院武占省教授和寧波工程學(xué)院韓林凱博士，第一作者為我院青年教師楊博龍，西安工程大學(xué)為第一通訊單位。
（撰稿：楊博龍，審核：武占省）
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Tuning the coordination field configuration on well-definedmolecular catalysts for boosting bifunctional oxygenelectrocatalytic
https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.172845
