自然界中光系统II(PS II)中CaMn4Ox的析氧络合物(OEC)以其对水氧化的巨大活性而闻名,其周转频率(TOF)高达100~400 s-1,远高于几乎所有的人工析氧反应(OER)催化剂。受PS II中OEC的启发,许多基于锰的OER催化剂,特别是具有与OEC相似的局部原子结构的水钠锰矿(分子式:Na4Mn14O27·9H2O)已经被广泛研究。而水钠锰矿的催化活性远不能令人满意。 北京大学深圳研究生院杨世和教授、龙霞副教授和深圳湾实验室高加力教授和王英杰研究员报道了一种通过控制Fe(III)嵌入和对接诱导的层重建获得的新型Fe-Birnessite(Fe-Bir)催化剂。结果显示,在10 mA/cm2下将OER过电位显著降低至240 mV,将Tafel斜率显著降低至33
mV/dec,使Fe-Bir成为所有已报道的Bir基催化剂中最好的,甚至与最好的过渡金属基OER催化剂不相上下。相关工作以“Fe(III) Docking-Activated
Sites in Layered Birnessite for Efficient Water Oxidation”为题发表在国际著名期刊Journal of the American Chemical Society上。