析氧反应（OER）是金属空气电池、电解水制氢、燃料电池等新能源技术的关键反应之一。然而，制约其效率的关键在于缓慢的四电子-质子转移过程。在中性电解质中，由于离子浓度低和欧姆损耗大的限制，只有极少数贵金属基水氧化催化剂（WOC）能够有效运行。此外，由于大多数报道的WOCs都是无定形的复合催化剂，没有清晰的晶体结构，因此要在原子水平上深入了解它们的电荷分离过程和催化机理仍然是一个挑战。

自然界中，光合作用系统II（PS-II）的析氧中心（OEC）由Mn4CaO5簇组成，它在中性介质中催化水裂解产生氧气的效率极高。在Mn4CaO5中，相邻的金属中心由μ-oxo桥连接，这被认为是产生OER的关键结构。基于OEC的结构特征，人们设计了各种金属氧化物来模拟PS-II的化学功能。事实上，自然光合作用的主要步骤包括吸收阳光并将其转化为空间上分离的电子/空穴对，而这一步骤经常被忽视。OEC中的空穴能够有效地将水氧化成氧气。因此，在水氧化催化剂（WOCs）中设计一种稳定的电荷分离状态是实现人工光合作用的关键。此外，我们在先前的工作中发现电子转移（ET）光致变色材料具有形成长寿命电荷分离态的潜力。

受到光合作用系统II（PS-II）中析氧中心（OEC）的金属氧簇结构特征和电荷分离行为的启发，我们设计了一种新型晶态光致变色的多钼氧酸盐，MV2[β-Mo8O26]（1，MV = 甲基紫精阳离子）。该化合物在光活化后，颜色从无色变为灰色，产生稳定时间长达1年之久的电荷分离态，这种电荷分离态能够有效促进OER活性。着色后，在10 mA cm-2的电流密度下观察到的过电位和塔菲尔斜率分别下降了49 mV和62.8 mV dec-1。着色态在中性电解质中出色的OER性能甚至超过了商用RuO2基准。谱学和理论计算发现光照导致聚阴离子的氧空穴能够促进O-O偶联，增强OER催化活性。

图1.多钼氧酸盐1。a) 分子结构；b) 时间依赖的紫外-可见吸收光谱，插图：颜色变化；c) 1a、1b和模拟1b的EPR谱；d) Mo 3d和O 1s的XPS芯级谱；e) Mo8的电子密度差，绿色和蓝色分别代表电子转移后的电荷积累和减少，等值面值为0.01 e-Å-3。

多氧钼酸盐（POMo）1由Na2MoO4·2H2O与MVCl2在140℃下的水热反应得到。采用粉末x射线衍射、红外光谱、拉曼光谱和元素分析对1的晶体样品进行相纯度评估。热重分析表明，1至少在350°C以下是热稳定的。1的分子结构一个独立的[β-Mo8O26]4-（Mo8）阴离子和两个MV阳离子。Mo8由8个共边的MoO6八面体构成，形成一个中心对称的平行六面体形状的簇，其中8个Mo原子位于顶点上。值得注意的是，在Mo8簇中，有6个MoO6 (Mo1-Mo3, Mo1A-Mo3A)八面体含有两个末端氧原子（Ot），即每个都含有两个Mo-O短键（