催化剂中原子的排列方式直接影响催化性能。
基于此，2025年3月25日，青岛科技大学薛鸿垚、哈尔滨工业大学邓凤霞、北京化工大学胡传刚等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Tuning α-MnOOH Formation via Atomic-Level Fe Introduction for Superior OER Performance》的研究论文。
在此，作者发现异原子掺杂策略是调节二氧化锰（MnO₂）在析氧反应（OER）期间晶体重构的有效方法，从而确保并优化催化剂的性能。
通过实时跟踪动态表面重构过程，作者观察到δ-MnO₂会转变为活性较低的γ-MnOOH相，而单原子铁（Fe）掺杂则促进活性较高的α-MnOOH相的形成。
不对称的Fe─O─Mn键的形成导致MnO₂的晶格发生畸变，并促进了电子从Fe向Mn的转移，使得Mn³⁺含量增加，这有利于增强氧溢出，是提升OER活性的关键因素。
理论计算还表明，代表性催化剂α-MnOOH中有效调节的活性位点可以降低OER过程中关键步骤（*O到*OOH的转变）的能垒，从而显著提高催化性能。
本工作通过异原子掺杂成功调节了晶体重构过程，这对比以往研究中报道的OER催化剂，具有重要意义，有望为开发新一代催化剂提供重要策略。
Tuning α-MnOOH Formation via Atomic-Level Fe Introduction for Superior OER Performance，Adv. Funct. Mater., 2025. https://doi.org/10.1002/adfm.202503360
