氢氧燃料电池是目前氢能利用效率最高的装置，阴极氧还原反应（ORR）是制约燃料电池整体效率的主要因素，提高阴极ORR反应速率是实现燃料电池规模化应用的关键问题之一。金属有机骨架材料（MOFs）作为前驱体通过热解制备的过渡金属-氮-碳（M-N-C）复合物，是目前最有发展前途的非贵金属氧还原催化剂之一，但目前对其内部催化活性位及反应机理，尚未形成统一的结论。

郭静华等人根据MOFs结构特点，提取了包含Fe-TCPP和Fe-(mIM)_n（n=2,3,4）分子片段，内嵌在孔洞-石墨烯上，在理论上构建了体现MOFs衍生材料的结构模型，开展了催化活性位及反应路径研究，同时探索了空间限域效应和配位基对ORR反应催化活性影响，获得了以下结果：a) MOFs衍生材料中的Fe-TCPP和Fe-(mIM)₄活性位具有较好的ORR催化活性，而且倾向于高效的四电子反应路径；b) 当轴向限域空间为8Å ~ 9Å时，Fe-TCPP和Fe-(mIM)₄的催化活性能提高10% ~ 28%；c) 通过含N配位基的修饰，Fe-TCPP由Fe-N₄位变为Fe-N₅位，能进一步增强了Fe活性位的催化活性。

此项工作得到山东省自然科学基金面上项目（ZR2020MA076）的资助，相关成果于2023年4月以“Exploration of spatial confinement and ligand effects for the oxygen reduction reaction on Fe-N_x embedded hole- graphene”为题，发表在Physical Chemistry Chemical Physics杂志上，影响因子3.308.