Regulierung von Spin-Zuständen in der Sauerstoffelektrokatalyse

Die Entwicklung effizienter und stabiler Übergangsmetalloxidkatalysatoren für Energieumwandlungsprozesse wie die Sauerstoffentwicklungreaktion und die Sauerstoffreduktionsreaktion ist eine der wichtigsten Maßnahmen zur Lösung des Problems des Energiemangels. Der Spin-Zustand von Übergangsmetalloxiden ist eng mit deren katalytischen Aktivitäten korreliert. In einer oktahedralen Struktur von Übergangsmetalloxiden könnte der Spin-Zustand der aktiven Zentren durch Anpassung der Spaltenergien und der Elektronpaarungsenergie reguliert werden. Die Regulierung des Spin-Zustands der aktiven Zentren könnte direkt die Besetzung der d-Orbitale modulieren, was die Stärke der Metall-Ligand-Bindungen und das Adsorptionsverhalten der Intermediaten beeinflusst. In diesem Überblick haben wir die Bedeutung der Regulierung des Spin-Zustands der aktiven Zentren klargestellt. Anschließend haben wir mehrere Charakterisierungstechnologien für Spin-Zustände sowie einige aktuelle Strategien zur Regulierung des Spin-Zustands der aktiven Zentren diskutiert. Schließlich haben wir einige Ansichten zur zukünftigen Forschungsrichtung dieses wichtigen Bereichs vorgebracht.