開(kāi)發(fā)新型合成技術(shù)對(duì)于擴(kuò)大雙功能電催化劑用于節(jié)能制氫至關(guān)重要。基于此，南京師范大學(xué)付更濤教授，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院孫康研究員（共同通訊作者）等人利用稀土金屬有機(jī)框架構(gòu)建了一系列碳基稀土（RE）氧化物（Gd2O3、Sm2O3、Eu2O3和CeO2），通過(guò)Pd-RExOy界面相互作用來(lái)調(diào)節(jié)Pd位點(diǎn)的ORR性能。

以Pd-Gd2O3/C為代表，發(fā)現(xiàn)Pd和Gd2O3之間的強(qiáng)耦合誘導(dǎo)了Pd-O-Gd橋的形成，從而觸發(fā)Pd和Gd2O3的電荷重新分配。篩選出的Pd-Gd2O3/C具有較高的起始電位（0.986 VRHE）、半波電位（0.877 VRHE）和良好的穩(wěn)定性，具有優(yōu)異的ORR性能。Pd-Sm2O3/C、Pd-Eu2O3/C和Pd-CeO2/C催化劑也有類似的ORR結(jié)果。

理論分析表明，Pd和Gd2O3之間的耦合通過(guò)Pd-O-Gd橋促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移，從而誘導(dǎo)Pd-*OH的反鍵軌道占據(jù)，從而優(yōu)化ORR速率決定步驟中*OH的吸附。pH依賴性微動(dòng)力學(xué)模型表明，Pd-Gd2O3接近ORR的理論最佳活性，在相同條件下優(yōu)于Pt。由于其在ORR方面的優(yōu)勢(shì)，Pd-Gd2O3/C作為空氣正極材料在鋅空氣電池中表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，這表明它具有良好的實(shí)用性。

Importing Antibonding-Orbital Occupancy through Pd-O-Gd Bridge Promotes Electrocatalytic Oxygen Reduction. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202314565. https://doi.org/10.1002/anie.202314565.