探索功能衬底，精确调控具有中等自旋态的原子金属活性物种的电子结构具有重要意义，但仍具有挑战性。

近日，北京理工大学王博教授，杨文秀提供了一种轴向Fe-O-Ti配体调控的自旋态转变策略来提高Fe中心的氧还原反应（ORR）活性。

文章要点

1）理论计算首次表明，FeN₃OO-Ti中的Fe-O-Ti配体可以诱导FeN₃O的中低自旋态转变和O₂吸附优化。

2）作为概念验证，研究人员将铁基类聚合物量子点（PQD-Fe）与超薄端氧Mxene纳米片（Ti₃C₂O_x）偶联，制备了一种新型的FeN₃O-O-Ti催化剂，命名为o-MQFe。具体而言，富N/O官能团的PQD为螯合Fe离子提供了高密度配位。选用具有丰富端氧和表面电荷的超薄Ti₃C₂O_x纳米片作为Fe原子中心的衬底和电子结构调节剂。

3）与PQD-Fe/Ti3C₂T_x催化剂(不含轴向Fe-O-Ti配体)相比，优化后的o-MQFe催化剂具有5.3倍的质量活性和4.6倍的周转频率。此外，组装的锌空气电池（ZABs）表现出优异的循环稳定性（186 h），优化后的o-MQFe基ZABs和H₂/O₂阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)在较宽的温度范围内具有优异的性能。

参考文献

Yarong Liu, et al, Tuning Spin State of Fe Center by Bridge Bonded Fe-O-Ti Ligands for Enhanced Oxygen Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202117617

https://doi.org/10.1002/anie.202117617