有机-无机杂化材料（OIHMs）因其可调结构及有机/无机组分间的协同耦合，成为电催化领域极具潜力的平台；

然而，目前尚缺乏将结构构型调控与催化机制相统一的系统认识。

2025年11月6日，河南大学时新建、孙自许在国际知名期刊Advance Energy Materials发表题为《Bridging Organic and Inorganic Domains: Advances and Applications of Hybrid Materials in Electrocatalysis》的综述论文，Shengwei Kong为论文第一作者，时新建、孙自许为论文共同通讯作者。

在本文中，作者与以往主要按材料类别或特定反应分类的综述不同，强调支配OIHMs电催化行为的结构与功能内在关联。

首先总结组分设计与结构工程的最新进展，阐述分子裁剪与界面调控如何协同决定活性与稳定性；继而在代表性反应（HER、OER、ORR、CO₂RR）及新兴电催化体系中，系统讨论催化机制，重点关注活性位构建、界面协同与空间结构调控；

最后，作者提出了下一代杂化材料理性设计、先进原位表征与理论模拟融合、可持续可扩展合成路线等未来机遇，以加速OIHMs在先进电催化能源系统中的实际应用。

图1：有机-无机杂化材料（OIHMs）在电催化中的应用。

图2:（a）OIHMs在电催化领域研究关键词网络热点图；（b）OIHMs关键性能指标的雷达图对比分析。

图3：有机-无机杂化材料（OIHMs）的合成策略示意图。

图4:（a）PtO₂、Pt₁-PTh、Pt₁-PFu、Pt₁-PPy与Pt箔的XANES；（b）上述样品R空间的EXAFS谱；（c）固定单Pt原子的Pt₁-PPy催化剂在1、2、3条共轭聚合物链下的优化构型及计算吸附能；（d）Pt₁-PPy、Pt₁-PFu、Pt₁-PTh上氢吸附的吉布斯自由能图；（e）Ru SA@NiFe PPc合成策略示意图；（f）RuSA@NiFe PPc与NiFe PPc的高分辨Ni 2p XPS谱；（g）RuSA@NiFe PPc的高分辨Ru 3p XPS谱；（h）Cu卟啉1经β-氧化生成配合物2、3、4的示意图；（i）酸处理后配合物1、2、4恢复原状所需时间柱状图；（j）涉及Cu物种的HER催化路径。

图5：（a）Ni-MOF、Ru/Ni-MOF、Ru@Ni-MOF及参比材料的Ni K边归一化XANES光谱；（b）M@Ni-MOF纳米片阵列HER活性增强机制示意；（c）CF₃SO₃H蚀刻Ti₃C₂T_x MXene合成及表面官能化示意；（d）原始Ti₃AlC₂与CF₃SO₃H-Ti₃C₂T_x MXene的高分辨Ti 2p XPS谱；（e）原始Ti₃AlC₂与CF₃SO₃H-Ti₃C₂T_x MXene的高分辨O 1s XPS谱；（f）裸Pt(111)与2,2^'-联嘧啶修饰Pt(111)的氢吸附能（HBE）对比；（g）含吡啶、3,3^'-联吡啶、2,2^':6^',2^''-三联吡啶的KOH溶液中Pt(111)在−0.03 V的电流密度；（h）Co_0.59Ni_0.41C₂O₄@PANI/NF水热合成示意；（i）界面结构与电子再分布示意。

综上，作者提出了一种基于描述符的双活性位点设计策略，构建Co-Ge原子有序金属间化合物（IMCs）用于电催化硝酸盐还原合成氨（NO₃RR）。其中h-Co₇Ge₄/C实现97.8%的氨法拉第效率和7.56 mg h^-1 cm^-2的产率，性能优于多数已报道催化剂。

本工作为环境修复与绿色氨合成提供了高效、可控的催化剂设计新范式。

Bridging Organic and Inorganic Domains: Advances and Applications of Hybrid Materials in Electrocatalysis. Adv. Energy Mater., 2025. https://doi.org/10.1002/aenm.202505010.