電化學水分解產氫在儲存間歇性可再生能源和緩解全球環境問題方面起著關鍵作用。在陰極析氫反應(HER)和陽極析氧反應(OER)反應中，OER反應動力學緩慢，限制了水分解產氫效率。因此，有必要設計一種高效穩定的OER催化劑以克服緩慢的動力學。Fe(O)OH、Ni(O)OH和Co(O)OH是OER活性中等的催化劑，而它們的化合物如FeNi或FeCo羥基氧化物表現出超過一個數量級的內在活性，這引起了人們的極大興趣。

為了了解其潛在的反應機制，以指導設計優良的OER催化劑，人們已經采用了先進的表征技術(包括原位和異位)和理論計算對其進行深入研究。然而，在協同效應、真正的活性位點、金屬價態、機制和局部結構等方面仍然存在著爭議。

基于此，上海交通大學宋鈁課題組通過研究FeO_xH_y的載體依賴性促進作用，揭示了陽極沉積的FeO_xH_y與金屬羥基氧化物的活性氧物種之間的密切聯系。具體而言，FeO_xH_y@M(O)OH (M=Fe，Co，Ni，Cu，Ag，Au，Ti，Nb，Sn)的OER催化活性和Tafel斜率對氧物種的出現和種類有很強的依賴性。

FeO_xH_y協同促進載體，可以產生特異性活性氧物種，并且FeO_xH_y@M(O)OH的起始OER電位與活性氧物種產生電位一致，而完整的MOOH存在幾十或幾百毫伏的電位間隙。這種相關性意味著陽極沉積的FeO_xH_y與MOOH載體的活性氧物種之間存在強烈的協同作用。

有研究表明，Fe的引入能夠誘導活性氧物種的形成，而該項工作表明FeO_xH_y不會對活性氧物種產生影響，這與前期報道的活性氧不是Fe促進的催化劑中O₂分子的前體相一致。更重要的是，該項工作還證明了FeO_xH_y和活性氧之間的協同催化作用，與Fe誘導內亥姆霍茲平面中活性氧和OH^?之間界面相互作用的報道相反。

這一發現為Fe促進的催化劑的協同催化提供了補充信息，有助于進一步闡明OER的完整催化過程。綜上，產生活性氧物種的能力可以很好地描述FeO_xH_y促進的復合催化劑的協同作用和本征催化活性，這為協同效應提供了新的見解。

Active oxygen species mediate the iron-promoting electrocatalysis of oxygen evolution reaction on metal oxyhydroxides. Nature Communications, 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-42646-z