氫氧燃料電池是目前氫能利用效率最高的裝置，陰極氧還原反應（ORR）是制約燃料電池整體效率的主要因素，提高陰極ORR反應速率是實現(xiàn)燃料電池規(guī)模化應用的關鍵問題之一。金屬有機骨架材料（MOFs）作為前驅(qū)體通過熱解制備的過渡金屬-氮-碳（M-N-C）復合物，是目前最有發(fā)展前途的非貴金屬氧還原催化劑之一，但目前對其內(nèi)部催化活性位及反應機理，尚未形成統(tǒng)一的結(jié)論。

郭靜華等人根據(jù)MOFs結(jié)構(gòu)特點，提取了包含F(xiàn)e-TCPP和Fe-(mIM)n（n=2,3,4）分子片段，內(nèi)嵌在孔洞-石墨烯上，在理論上構(gòu)建了體現(xiàn)MOFs衍生材料的結(jié)構(gòu)模型，開展了催化活性位及反應路徑研究，同時探索了空間限域效應和配位基對ORR反應催化活性影響，獲得了以下結(jié)果：a) MOFs衍生材料中的Fe-TCPP和Fe-(mIM)4活性位具有較好的ORR催化活性，而且傾向于高效的四電子反應路徑；b) 當軸向限域空間為8? ~ 9?時，F(xiàn)e-TCPP和Fe-(mIM)4的催化活性能提高10% ~ 28%；c) 通過含N配位基的修飾，F(xiàn)e-TCPP由Fe-N4位變?yōu)镕e-N5位，能進一步增強了Fe活性位的催化活性。

此項工作得到山東省自然科學基金面上項目（ZR2020MA076）的資助，相關成果于2023年4月以“Exploration of spatial confinement and ligand effects for the oxygen reduction reaction on Fe-Nx embedded hole- graphene”為題，發(fā)表在Physical Chemistry Chemical Physics雜志上，影響因子3.308.