在阴离子交换膜燃料电池中，催化反应发生在明确的三相界面上，传统的多相催化剂层结构加剧了催化剂利用率低和传质受限等问题。
有鉴于此，浙江大学和庆钢特聘研究员，上海交通大学吴量助理研究员报道了一种结构工程策略，将分子催化剂四(4-甲氧基苯基)卟啉钴(II)固定在离聚体（聚荧烯，PF）的侧链上，得到了一种复合材料（PF-TMPPCo）。
文章要点
1）PF由疏水性聚芳烃主链和亲水季铵盐侧链组成，可以诱导微相分离。TMPPCo分子催化剂分布在侧链上，因此得到的催化剂配合物物具有高密度的活性中心，这些活性中心随机分散在离子导电介质中。这种共价固定化策略为构建一种新的稳定的均相催化体系，如互联的纳米反应器提供了可能。最重要的是，固定在离子通道中的每个催化剂分子都可以作为“三相界面”的活性中心，理论上可以100%地利用。
2）通过1H NMR、FT-IR、X射线光电子能谱(XPS)、X射线吸收光谱(XAS)等表征手段对共价结合到PF离聚体中的TMPPCo部分进行了表征，并与碳载体混合后，研究了其ORR电化学性能和AEMFC性能。结果显示，由相互连接的纳米反应器组成的均相催化体系具有独特的全新结构，表现出低过电位和高燃料电池功率密度的优点。
这种重塑催化层结构的策略有望为许多分子催化剂在燃料电池中的应用提供一个新的平台。
Rong Ren, et al, Reshaping the Cathodic Catalyst Layer for Anion Exchange Membrane Fuel Cells: from Heterogeneous Catalysis to Homogeneous Catalysis, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202012547
https://doi.org/10.1002/anie.202012547
