芬顿（Fenton）反应作为高级氧化技术（AOPs）的核心，在环境修复、生物代谢及工业催化领域扮演着至关重要的角色。传统芬顿反应依赖铁盐与过氧化氢（H2O2）产生高活性的羟基自由基（OH），但其对 pH 值的严苛要求限制了实际应用。作为铁的同族元素，钴（Co）配合物展现出更宽的 pH 适用范围和独特的催化活性。然而，钴基类芬顿反应中活性氧的产生机制是生成游离的 OH，还是形成高价钴氧物种（Co(IV)=O）长期以来存在争议。本文章通过详细的理论计算，揭示了配体环境如何决定钴催化剂的行为模式，为新型高效催化剂的设计提供了理论支点。

一、研究背景与意义 核心问题：CO₂过量排放引发环境问题，电催化 CO₂RR 可将 CO₂转化为高价值产物（CO、CH₄、HCOOH、C₂H₄等），但HER 是主要竞争反应，会抢占活性位点、降低 CO₂RR 选择性与效率。 MXenes 优势：作为二维过渡金属碳 / 氮化物（通式 Mₙ₊₁XₙTₓ），具备高比表面积、高导电性、丰富活性位点、结构可调、亲水性好、稳定性强等优点，是理想的 CO₂RR 电催化剂。 MXenes 瓶颈：纳米片易层间堆叠、易氧化，导致活性位点暴露不足，需改性优化。

随着工业化的迅速发展，气体分离技术在环境保护和能源利用中的重要性日益增加。金属有机框架（MOFs）作为一种新型多孔材料，因其可调节的孔结构、高比表面积和强设计能力，在气体吸附和分离中展现了巨大的潜力。