Электрохимическое снижение кислорода играет ключевую роль в области топливных элементов, металлических воздушных батарей и т. Д. Поиск высокоактивных, экономичных, высокоактивных и долговечных катализаторов ORR из неблагородных металлов для замены катализаторов Pt из драгоценных металлов является горячей темой в этой области. Направление исследований Несмотря на то, что моноатомные катализаторы из неблагородных металлов обладают высокой атомной способностью, высокой активностью и селективностью, они склонны агломерировать и терять свою активность во время синтеза или катализа. Насущная проблема заключается в том, чтобы преодолеть трудность получения стабильных монодисперсных катализаторов с помощью простых методов. ,
Недавно Государственная ключевая лаборатория структурной химии в Фуцзяньском институте исследований структуры вещества, китайская академия наук Цао Жун и команда Хуан Юаньбяо использовали порфирины железа оксазина в качестве мономеров, успешно прошли ионотермический метод и получили одностадийный синтез пористых порфиринов, ковалентно связанных с тремя Моноатомные катализаторы Fe-N4 на оксазиновых каркасных материалах. В соответствии с SEM в этом одноатомном катализаторе не наблюдались наночастицы железа, а атомы Fe проявляли распределение на атомном уровне, а расширенная рентгеновская абсорбционная тонкая структура (EXAFS) показала, что Четыре атома железа координируются вокруг атома железа с образованием стабильной структуры Fe-N4. Поэтому активность ORR этого моноатомного катализатора лучше, чем у коммерческого катализатора на основе платины (20% Pt / C) в кислотных и основных условиях. Более высокая стабильность и лучшая устойчивость к отравлению метанолом. Это исследование дает новую идею для разработки и синтеза высокоэффективных моноатомных катализаторов из недрагоценных металлов, что является важной ссылкой для разработки новых высокоэффективных электрокатализаторов.
Соответствующие результаты исследований были опубликованы в ACS Energy Letters. Исследование было поддержано национальной ключевой программой исследований и разработок, Национальным научным фондом Китая, стратегическим пилотным технологическим проектом Академии наук Китая и научным научным исследовательским проектом Академии наук Китая.
