近日，昆明理工大学胡觉教授在Advanced Functional Materials期刊上发表题为“How Reconstruction-Driven Mechanism Switching Controls Metal Polyphthalocyanines Catalyst Stability”的最新研究成果。在电催化析氧反应（OER）催化剂研究领域取得重要突破，揭示了金属酞菁催化剂中活性位点动态重构驱动反应机理转变并调控催化稳定性的核心规律。
电解水制氢是实现碳中和目标的关键清洁能源技术，而OER的缓慢动力学是制约电解效率的核心瓶颈。尽管贵金属基催化剂表现出优异的性能，但其高昂的成本和稀缺性限制了其大规模应用。开发高效稳定的OER催化剂至关重要。当前OER催化剂研究中，虽关注到催化剂动态重构现象，但普遍忽视动态重构与反应机理转变、催化稳定性间的内在关联，缺乏对结构重构-反应机理-稳定性完整关系的系统认知，导致难以实现催化剂结构的靶向设计，使其重构物种难同时兼具优化活性与长期稳定性，这是该领域当前面临的一大挑战。针对此，以研究含Fe/Co/Ni/Mn/Cu不同金属中心的酞菁类框架材料，结合原位表征与DFT计算发现，金属中心通过调控金属氮键能决定重构动力学，弱金属氮键材料可在低电位快速形成高活性羟基氧化物相，强金属氮键材料则重构延迟；且重构会驱动机理定向转变，部分材料从分子内氧耦合机制转向晶格氧机制，部分转向吸附物演化机制，这种机理转变直接决定催化稳定性差异，其中重构驱动机理转向晶格氧机制的材料能在高电流密度下稳定运行，而转向吸附物演化机制材料则催化稳定性显著衰减，为高稳定OER催化剂精准设计提供理论基础。
本文要点
要点1. 不同金属中心的金属酞菁催化剂在析氧反应中会发生动态重构，金属与氮的键能强弱决定重构动力学，弱键能金属中心（如铁、钴）易形成稳定活性相，强键能金属中心（如镍、铜）重构滞后。
要点2. 重构过程会驱动反应机制定向转变，铁、钴基催化剂转向晶格氧机制实现稳定性维持，镍、锰基催化剂转向吸附质演化机制导致稳定性显著下降。
How Reconstruction-Driven Mechanism Switching Controls Metal Polyphthalocyanines Catalyst Stability. Adv. Funct. Mater. (2025): e24464. https://doi.org/10.1002/adfm.202524464
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