开发高效且经济的电催化剂对于全球可再生能源的可持续发展是至关重要。双金属或多金属催化剂因其丰富的金属组合，为研究多金属间协同效应提供了无限的可能性。然而，传统通过混合多种金属离子合成的非均相催化剂，其微观结构差异常导致催化活性的显著变化，且活性位点难以精准识别。相比之下，结构明确的单晶多金属催化剂虽有助于揭示结构—性能关系，但鲜有报道。因此，开发简便有效的方法构建结构可控的双金属催化剂，以明确催化位点和反应机制，仍是一项重要挑战。
近日，张程课题组与我院刘犇研究员、中国科学院化学研究所张闯研究员、香港中文大学（深圳）Daigo Miyajima教授合作，在游劲松教授的指导下，开发了一种由极性配体组装的双金属共轭配位聚合物单晶材料。极性配体与金属离子的一维聚合组装和二维堆积方式使得材料具有半导体性质、常温顺磁性及低温铁磁性。与近几年报道的非贵金属电催化析氧反应（OER）催化剂相比，该配位聚合物表现出超低过电位及较低的Tafel斜率。其精确的晶体结构为双金属协同催化构效关系研究提供了完美的研究模型，证明OER在异核和同核金属构型之间的反应途径差异，揭示氧化物路径机制在OER中的优势，为构建新型高效电催化剂提供了设计思路。
该研究以“Homonuclear/Heteronuclear Bimetallic Conjugated Coordination Polymers with Customized Oxygen Evolution Pathway”为题发表在Journal of the American Chemical Society上，四川大学为第一单位，化学学院张程研究员、刘犇研究员、中国科学院化学研究所张闯研究员、香港中文大学（深圳）Daigo Miyajima教授为该论文通讯作者。感谢国家自然科学基金委、四川省科技厅、四川大学的经费支持。同时感谢刘艳红老师和四川大学分析测试中心在化合物鉴定和表征中提供的帮助。
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c02700
