祝賀課題組碩士研究生趙斌的研究論文被《Applied Catalysis B: Environmental 》接收!
單原子(SA)Fe-N-C催化劑的制備不可避免的生成含氧基團(tuán)。含氧部分對(duì)用Fe-N-C進(jìn)行的氧還原反應(yīng)(ORR)的影響常常被忽視,而且氧摻雜結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)機(jī)制仍然不明確。因此,在密度泛函理論(DFT)計(jì)算的指導(dǎo)下,相鄰的C-O-C結(jié)構(gòu)促進(jìn)了FeN4活性中心的電荷分離,減少了對(duì)含氧中間物的吸附,從而大大增加了ORR的動(dòng)力學(xué)。為了在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證這一原理,我們?cè)O(shè)計(jì)了SA FeN4催化劑(FeN4-700/900),將富含O的生物質(zhì)中作為碳基底。與FeN4-700/700和FeN4-900/900催化劑相比,F(xiàn)eN4-700/900催化劑在酸性(0.78V)和堿性(0.904V)條件下顯示出更強(qiáng)的ORR活性,同時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的鋅-空電池性能。這項(xiàng)工作為探索Fe-N-C催化劑的活性位點(diǎn)的調(diào)制和實(shí)際應(yīng)用開辟了一條途徑。