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高效的析氧反應電催化劑對于可持續的清潔能源轉換至關重要。然而，催化材料遵循傳統的吸附質演化機制（AEM），關鍵氧中間體^*OOH和^*OH之間存在固有的比例關系，或者遵循晶格氧介導機制（LOM），從而可能存在晶格氧遷移和結構重建，不利于高活性和穩定性之間的平衡。鑒于此，來自鄭州大學材料科學與工程學院的Jia-Nan Zhang開發了一種非常規的Co-Fe雙位點分段協同機制（DSSM），用于碳納米管（CNT）上的單疇鐵磁性催化劑CoFeS_x納米團簇（CFS-ACs/CNT），該機制可以在不犧牲穩定性的情況下有效地打破結垢關系。

文章要點：

1) 該研究證實，Co³⁺（L.S，t_2g⁶e_g⁰）提供最強的OH^*吸附能，而Fe³⁺（M.S，t_2g ⁴e_g¹）暴露出較強的O^*吸附，并且這些雙位點協同產生Co-O-O-Fe中間體，加速了三重態氧的釋放(?↑?O?=?O?↑?）；

2) 此外，該研究發現CFS-ACs/CNT催化劑表現出比商業IrO₂更低的過電位，并且在沒有明顯潛在損失的情況下具有約633小時的穩定性。

參考資料：

Xu, S., Feng, S., Yu, Y. et al. Dual-site segmentally synergistic catalysis mechanism: boosting CoFeSx nanocluster for sustainable water oxidation. Nat. Commun. (2024).

10.1038/s41467-024-45700-6

https://doi.org/10.1038/s41467-024-45700-6