香港理工黄海涛JACS：调控MnO₂载体的隧道尺寸，突破钌基催化剂酸性析氧瓶颈

主要观点总结

本文介绍了负载型金属催化剂中金属-载体相互作用（MSI）的重要性，特别是针对酸性氧进化反应（OER）中的Ru基催化剂。香港理工大学的研究人员发现了MnO2载体的隧道尺寸效应对MSI和OER性能的影响。通过改变MnO2的隧道尺寸，可以优化Ru基催化剂的性能。研究发现，MnO2的隧道大小与催化剂性能之间存在火山型依赖关系，其中γ-MnO2的中等尺寸隧道能够使Ru-O pla -Mn相互作用最大化，进而增强Ru-O的共价性并提高Ru的氧化态。最终，优化后的Ru-γ-MnO2催化剂展现出卓越的OER性能和稳定性。

关键观点总结

关键观点1: MnO2载体的隧道尺寸效应对MSI和Ru基催化剂的OER性能有重要影响。

研究发现，改变MnO2的隧道尺寸可以有效调节金属-支持相互作用强度，从而影响催化剂的性能。

关键观点2: MnO2的隧道大小与催化剂性能之间存在火山型依赖关系。

存在一个最佳的隧道大小，使得催化剂的性能达到最佳。这一发现为催化剂的设计和优化提供了重要的指导原则。

关键观点3: 优化后的Ru-γ-MnO2催化剂在酸性条件下展现出卓越的OER性能。

该催化剂的质量活性达到了1743 A g -1 （在1.5 V时），并且表现出高稳定性，超过了大多数已知的Ru和Ir基催化剂。

关键观点4: 强Ru−O pla −Mn相互作用是提高催化剂活性和稳定性的关键。

该相互作用不仅促进了OOH*中间体的形成，还通过双交换电子转移机制稳定了活性Ru位点，防止其溶解。