充分激发传统纳米材料（如经典的尖晶石族）的深层潜能，在材料科学领域具有极其重要的意义。然而，这一领域仍然依赖于先进的概念设计和合成策略。
2025年3月13日，中国科技大学程位任、刘庆华、周婉琳在国际顶级期刊Nature Communications上发表了题为《Inorganic–organic hybrid cobalt spinel oxides for catalyzing the oxygen evolution reaction》的研究论文。
在本文中，作者设计了一种无机-有机杂化尖晶石氧化物，采用π共轭的偶氮苯单齿配位方法来克服其在电催化反应中活性适中且相稳定性差的固有问题。
以尖晶石型四氧化三钴（Co3O4）纳米立方体作为前催化剂，在微刻蚀立方体表面后，四面体Co-O配位场中的部分氧原子被取代，并选择性地与弱极性的偶氮扩展的π共轭单元（π*-N=N-π*）通过亲电羧基团连接。
Co3O4中的π共轭结构抑制了四面体和八面体Co-O配位场之间的共价竞争，成功阻止了在电催化过程中的相变，并提高了电催化活性和耐久性。
该研究不仅扩展了尖晶石家族的范畴，而且为进一步开发高性能功能材料提供了指导。
图1：无机-有机杂化尖晶石氧化物合成路径
图2：原子和电子结构表征
图3：电化学性能
Bo, S., Zhang, X., Wang, C. et al. Inorganic–organic hybrid cobalt spinel oxides for catalyzing the oxygen evolution reaction. Nat. Commun., (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57799-2.
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