แบบไฟฟ้าปฏิกิริยาลดออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงโลหะ - มีบทบาทสำคัญในด้านการไม่ใช่ขุนนางแบตเตอรี่โลหะปรับอากาศ ฯลฯ กำลังมองหาตัวเร่งปฏิกิริยา ORR ของกิจกรรมสูงค่าใช้จ่ายสูงอัตราการใช้สูงในขณะที่มีชีวิตที่ยาวแทนของโลหะมีสกุลของตัวเร่งปฏิกิริยา Pt บริเวณจุดร้อน วิจัย. แม้ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะไม่มีขุนนางที่มีการใช้อะตอมสูง monoatomic กิจกรรมสูงและคัดสรร แต่มันเป็นเรื่องง่ายที่จะรวบรวมและสูญเสียการเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์หรือในระหว่างการกระจายตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเสถียรภาพ monoatomic โดยวิธีการที่ง่ายเป็นสิ่งจำเป็นเร่งด่วนที่จะเอาชนะปัญหา .
เมื่อเร็ว ๆ นี้ที่สำคัญห้องปฏิบัติการแห่งชาติของโครงสร้างเคมีสถาบันฝูเจี้ยนโครงสร้างวัสดุ Caorong ทีมสีเหลืองมาตรฐานใช้ porphyrin เหล็ก piperazinyl เท่าที่โมโนเมอร์, โดย calorimetry ไอออนที่ประสบความสำเร็จสังเคราะห์ที่มีอยู่ในขั้นตอนที่เป็นของแข็ง porphyrin จะได้รับมีรูพรุน covalently สาม . ตัวเร่งปฏิกิริยา Fe-N4 อะตอมเดียวในกรอบ triazine วัสดุทรงกลมกล้องจุลทรรศน์ผิดปกติอิเล็กตรอนก็ไม่ได้สังเกตในอะตอมเดียวในตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่ออนุภาคนาโนเหล็กเฟอะตอมในปัจจุบันที่การกระจายระดับอะตอม; ขยายการดูดซึม X-ray ปรับโครงสร้าง (คน EXAFS) แสดงแต่ละคน อะตอมเหล็กรอบสี่ประสานอะตอมไนโตรเจนในรูปแบบที่มีความเสถียรโครงสร้าง Fe-N4. ดังนั้นตัวเร่งปฏิกิริยากรด monoatomic กิจกรรม ORR เงื่อนไขพื้นฐานกว่าทองคำในเชิงพาณิชย์บนตัวเร่งปฏิกิริยาคาร์บอน (20% Pt / C) ในขณะที่มี เสถียรภาพมากขึ้นและความอดทนที่ดีขึ้นของเมทานอล. การศึกษาได้รับการออกแบบสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะสูง monoatomic ไม่ใช่เกียรติให้เป็นความคิดใหม่ให้อ้างอิงที่สำคัญสำหรับการพัฒนาของ electrocatalyst ใหม่ที่มีประสิทธิภาพ
ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในจดหมายพลังงานเอซีเอส. การศึกษาได้รับการสนับสนุนโดยโปรแกรมแห่งชาติที่สำคัญ R & D, มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติธรรมชาติของจีนจีน Academy of วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของโครงการนำร่องยุทธศาสตร์วิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยจีน Academy of Sciences โครงการวิจัยที่สำคัญและไม่ชอบ
