通过水分解进行电化学氢气生产是可再生能源存储与低碳化学过程之间的关键桥梁[[1], [2], [3], [4], [5]]。然而，阳极氧演化反应（OER）的热力学和动力学限制（尤其是高过电位（>1.23 V）以及缓慢的多电子转移）严重限制了能量转化效率[[6], [7], [8], [9], [10]]。为克服这一瓶颈，利用甲醇氧化反应（MOR）的替代策略应运而生，它既能大幅降低氢气产生的能量输入，又能将甲醇电化学转化为高附加值的甲酸盐[[11], [12], [13]]。甲酸盐作为一种多功能C1平台化学品，在制药合成、可持续农用化学品和液态氢存储方面具有巨大潜力，符合循环碳经济的理念[[14], [15], [16]]。
尽管具有这些优势，现有的MOR催化剂仍面临重大挑战。虽然贵金属（如Pt、Pd）具有高活性，但其高昂的成本、易被氧化为CO2以及易受CO毒害的特性阻碍了大规模应用[[17], [18], [19], [20], [21]]。非贵金属催化剂（如含Ni、Co或Fe的过渡金属氧化物/氢氧化物）虽然在MOR方面经济可行，但在OER应用中面临更大的操作挑战。MOR更剧烈的反应条件会导致催化剂通过多种机制（如金属浸出、结构降解和不可逆相变）加速失活[[22], [23], [24], [25]]。最近的进展集中在通过异原子掺杂来修改电子结构、构建电荷传输通道或缓冲层以抑制过度氧化，以及工程化局部反应微环境以优化中间体吸附，从而显著提高了催化剂的耐用性和选择性[[26], [27], [28]]。然而，有效抑制体相金属浸出并控制表面重构过程，使其处于良性、可逆状态仍然是一个持续存在的挑战，尤其是对于多金属系统。
为了解决这一挑战，我们尝试了硅掺杂，假设其形成的强共价M-O-Si键可以在MnFe-LDH框架内起到结构支撑作用。我们证明了这种方法显著改善了催化剂的稳定性和操作性能。尽管掺硅后的MnFe-LDH/NF电极活性有所提高，但其最显著的特点是显著延长的使用寿命，远超未掺杂催化剂。通过一系列对比分析和原位表征，我们将这种稳定性提升直接归因于M-O-Si键的存在。在未掺杂的不稳定样品中，这些键不存在，导致严重的Fe浸出和不可逆的表面变化。而在掺硅催化剂中，这些键具有双重作用：它们不仅增强了结构稳定性以抑制Fe浸出，还引导了以Mn氧化还原循环为中心的良性、可逆的表面重构。理论计算进一步证实，改性的电子环境优化了中间体吸附，提升了反应动力学和选择性。这项工作表明，硅掺杂不仅是一种改性手段，更是稳定多金属电催化剂免受浸出驱动降解的关键设计要素，为复杂电化学反应中的催化剂工程提供了明确的原则。
