8月3日，记者从厦门大学获悉，该校化学化工学院黄小青教授与苏州大学邵琪教授合作，提出了一种有别于传统尖晶石结构的全新设计策略，制备出新型钴基析氧催化材料，大幅提升了酸性电解水阳极催化剂的活性和稳定性。相关成果于7月29日刊登在《自然》期刊。
传统尖晶石结构四氧化三钴是酸性析氧反应的代表性非贵金属催化剂，但其晶体结构中，仅八面体位点为催化活性中心，而四面体位点呈现催化惰性，限制了整体催化效率。研究团队提出“消除惰性位点，构建全八面体活性位点”的设计构想，采用真空介导的熔碱力化学合成法，成功制备出新型三方相二维层状四氧化三钴。该材料由三个紧密堆叠的子层构成，在每个子层中，八面体通过共享边的方式连接，形成独特结构。
机理研究表明，这种边共享八面体配位的二维层状结构，能有效优化反应中间体的吸附，并显著抑制钴的溶解，从而大幅提升催化剂的活性和稳定性。该项研究打破了尖晶石结构四氧化三钴的结构局限，通过惰性位点消除、活性位点构建及混合价态精准调控，为开发下一代高性价比质子交换膜水电解阳极催化剂提供了重要的材料范式。
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