综述：有机界面增强电催化

本综述系统阐述了有机界面工程在电催化领域的创新应用，重点解析了通过小分子功能化、聚合物修饰及自组装单层（SAMs）等策略调控电极界面的共价键、配位和范德华力作用机制，揭示了界面工程对优化局部原子排列、电子结构和反应微环境的关键作用，为设计高性能电催化剂提供分子级指导。

　　

有机界面工程的设计策略

有机界面工程通过分子级精确调控电极表面，已成为提升电催化性能的有效途径。当前研究主要聚焦三类典型界面结构：小有机分子功能化表面、聚合物修饰电极以及自组装单层（SAMs）。这些结构的构建依赖于多种制备方法，包括原位合成、电化学沉积和自组装技术，其界面稳定性由共价键、配位键和范德华力等相互作用机制共同维持。

界面作用机制与催化性能调控

有机界面通过三重机制增强电催化过程：其一，调控局部原子排列，优化活性位点空间构型；其二，修饰电极电子结构，改变反应中间体的吸附能；其三，构建富集反应物或排斥产物的微环境，提升传质效率。例如，含氮杂环小分子可通过配位作用调整金属中心d带电子态，而聚合物界面可通过静电作用富集质子或氢氧根离子，显著提升氢析出（HER）或氧还原（ORR）反应速率。

功能应用与性能优化

在能源转化反应中，有机界面工程展现出对催化活性、选择性和稳定性的协同提升。对于二氧化碳还原（CO₂RR），硫醇类SAMs可抑制析氢副反应，将甲酸选择性提高至90%以上；在氮还原（NRR）体系中，聚吡咯修饰层通过形成富电子界面，有效激活惰性N₂分子。此外，有机界面还可缓解电极腐蚀和活性组分溶出，延长电催化剂在酸性或碱性介质中的运行寿命。

挑战与展望

当前有机界面研究仍面临机制不明确、稳定性不足和规模化制备难题。未来需结合原位表征技术（如X射线吸收光谱和扫描电化学显微镜）揭示界面动态演化过程，并开发具有自适应功能的智能界面材料。通过跨学科合作推动有机界面工程在燃料电池、电解水等实际能源技术中的应用，将为碳中和目标提供创新解决方案。