近日，昆明理工大学冶金与能源工程学院张利波、胡觉教授在电催化析氧反应（OER）催化剂领域取得关键突破，创新性地提出时空解耦重构策略，揭示了双金属节点金属有机框架（MOF）催化剂的动态重构机制及其对催化性能的调控规律，为高效稳定OER催化剂的精准设计提供了全新思路。该成果发表在国际权威期刊《Advanced Materials》上。

电解水制氢是实现清洁能源转化与存储的核心技术。其中，阳极OER因动力学缓慢成为制约电解效率的关键瓶颈。目前，贵金属基催化剂的成本高昂、资源稀缺，难以满足大规模应用需求。MOF材料凭借独特的结构可调性在催化剂设计中备受关注，但MOF在OER过程中的动态重构机制复杂，多金属位点的竞争氧化问题导致活性中心作用模糊，传统表征技术难以追踪异步演化过程，极大限制了高性能催化剂的开发。当前，厘清电催化剂在OER过程中活性位点的动态重构机制，是开发高效催化剂的关键前提，至今仍缺乏深入认知。

针对这一领域难题，研究提出了MOF重构的时空异步调控策略，通过轨道耦合的孔道微环境驱动空间分离的铁/镍金属节点发生分阶段动力学重构。团队集成了原位X射线吸收光谱（In-situ XAS）、原位拉曼光谱与实时反应动力学追踪的多模态原位表征平台，揭示了重构过程的调控机制及跨尺度动力学规律。首次在原子-介观尺度上清晰揭示了MOF从铁基活性相到镍铁基高活性相的重构动力学实时监测，功能分区的孔道结构强化了铁-镍节点间的协同作用，而自适应缺陷、键弛豫及结构再生效应共同调控了催化动力学行为，最终实现了析氧反应活性的显著提升。这种动态追踪方法将MOF重构的时空调控与多尺度动态追踪相结合的创新方法，不仅深化了对析氧反应（OER）催化剂动态行为的基础认知，还为MOF催化剂的设计提供了全新范式。

昆明理工大学为该工作的第一完成单位及通讯单位，冶金与能源工程学院胡觉教授、北京大学杨世和教授和香港城市大学黄勃龙教授为该论文通讯作者，博士研究生戚强龙为论文第一作者。该研究工作得到国家自然科学基金、云南省杰出青年项目和云岭学者项目的支持。

论文链接：https://doi.org/ 10.1002/adma.202515800

（供稿：冶金与能源工程学院）