生成能够氧化水的高价金属物种的策略通常采用氧化物基催化剂的组成和配位调整，其中与金属位点的强共价相互作用至关重要。然而，配体和氧化物之间相对较弱的“非键合”相互作用是否可以调节氧化物中金属位点的电子态，仍未得到探索。

在这里，电子科技大学崔春华教授，普渡大学Zhenhua Zeng提出了一种不寻常的非共价菲咯啉-CoO₂ 相互作用，可显着提高 Co⁴⁺ 位点的数量以改善水氧化。

文章要点

1）研究发现菲咯啉仅与Co²⁺配位，在碱性电解质中形成可溶性 Co(phenantroline)₂(OH)₂ 络合物，当Co²⁺氧化为Co^3+/4+ 时，可沉积为含有非键合菲咯啉的无定形CoO_xH_y薄膜。这种沉积的催化剂在 10 mA cm^-2 下表现出 216 mV 的低过电势和超过 1600 小时的可持续活性，法拉第效率超过 97%。

2）密度泛函理论计算表明，菲咯啉的存在可以通过非共价相互作用稳定 CoO₂，并在 Co-Co 中心产生类极化子电子态。

参考文献

Wu, Q., Liang, J., Xiao, M. et al. Non-covalent ligand-oxide interaction promotes oxygen evolution. Nat Commun 14, 997 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-36718-3

https://doi.org/10.1038/s41467-023-36718-3