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由于發現的光合成系統II的Mn-Ca復合物促進人們發展Mn基OER催化劑，但是傳統的體系面臨著難以實現OER過程所需4電子轉移過程。

有鑒于此，武漢理工大學麥立強教授、晏夢雨研究員、帝國理工學院趙云龍教授、牛津大學Shik Chi Edman Tsang等通過研究具有Mn^IV-O-Mn^III-H_xO結構的α-MnO₂模型催化劑研究外電場增強OER電催化反應的質子耦合。

本文要點

（1）

研究發現質子耦合的氧化還原預平衡能夠調節OER過程的能量，因此通過外電場效應原位增強質子的耦合。

（2）

α-MnO₂單個納米線構筑的器件在1.7 V的OER電流密度提高4倍。這種外電場協助的流動式電解水器件電流密度提高34 %，輸出功率提高44.7 mW/cm²。這些研究結果有助于深入理解質子參與在氧化還原中起到的作用，有助于發展高性能的電解水器件。

參考文獻

Pan, X., Yan, M., Liu, Q. et al. Electric-field-assisted proton coupling enhanced oxygen evolution reaction. Nat Commun 15, 3354 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-47568-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-47568-y