金属酞菁(MPC)材料具有良好的Mn₄基团，为催化氧还原反应(ORR)提供了一个平台，但由于其平面Mn₄的性质，其实际应用性能往往受到O2吸附不足的限制。

在这里，中科大Jun Jiang，Li Song，安徽大学Yunxiang Lin提出了一种设计(称为Gr-MG-O-MPPc)，通过桥键氧原子(O)将金属MPC(MP)与石墨烯中的单个金属原子(Gr-MG)进行轴向配位，引入有效的面外极化促进O₂在MPC上的吸附。

文章要点

1）研究人员用密度泛函理论方法研究了不同类型的MP和MG(MP=Fe/Co/Ni，MG=Ti/V/Cr/Mn/Fe/Co/Ni)对-MG-O-MP-轴向配位区的离面极化电荷的影响。

2）成功合成的Gr-V-O-FePc催化剂具有最高的O₂吸附能，并通过系统的X射线吸收光谱测试进行了验证。重要的是，它提供了显著的ORR性能，半波电位为0.925 V(vs.RHE)，动能电流密度为26.7mA cm^-2。

这项研究证明了一种通过在催化剂中诱导平面外极化来追求高催化性能的新的、简单的方法。

参考文献

Xiyu Li, et al, Promoting Oxygen Reduction Reaction by Inducing Out-of-plane Polarization in Metal Phthalocyanine Catalyst, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202302467.

https://doi.org/10.1002/adma.202302467.