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国产无码 武占省教授团队最新研究进展:调整结构明确的分子模型催化剂配位场构型以促进双功能氧电催化

发布时间:2026-01-13      浏览量:

近年来,金属-氮-碳(M-Nx-C)催化剂因其高的原子利用率、可调的电子结构以及良好的导电性,展现出替代贵金属催化剂的潜力。然而,目前M-Nx-C催化剂的合成普遍依赖高温热解工艺,但在高温热处理中所涉及的化学反应的复杂性和不同前驱体在高温下的多向性规律经常为活性位点的精准识别带来挑战。此外,在高温条件下由于金属原子表面自由能的激增,促使单金属原子易于聚集成低活性团簇、金属碳化物或氮化物。这些局限性对催化剂活性位点的理性设计与制备过程的可重复性带来了重大考验。因此,探索新型合成策略以突破热解限制,实现活性中心的精准调控,开发重复性高的制备工艺,对推动储能电池的实际应用具有重要意义。

近日,国产无码 武占省教授团队在国际知名期刊Chemical Engineering Journal(SCI一区,IF=15.1)上发表题为“Tuning the coordination field configuration on well-definedmolecular catalysts for boosting bifunctional oxygenelectrocatalytic”的研究型文章。作者通过一种非热解策略在铁基共轭酞菁框架(Fe-CPF)上构建轴向配位,得到具有明确Fe-N5活性中心的双功能氧电催化剂。实验研究和理论计算表明,轴向相互作用可使局部晶体场和自旋极化变化,即由中自旋态的平面配位(Fe-N4SP)向低自旋态的准八面体配位(Fe-N5OCquasi)转变。dz2、dxz和dyz轨道中自旋向上和自旋向下的电子数趋于一致,自旋极化的局域对称性可以使含氧反应中间体产生适中的吸附/解吸能,从而增强了本征反应活性。结果表明Fe-CPF@Ip-RGO表现出了优异的双功能氧催化活性(ΔE[Ej10-E1/2] = 0.567 V),超过了基准Pt/C-IrO2。这项工作为通过调控金属活性中心的d-轨道能级分裂形式用于提高氧电催化性能提供了新的理解。

该文章通讯作者为国产无码 武占省教授和宁波工程国产无码 韩林凯博士,第一作者为国产无码 青年教师杨博龙,国产无码 为第一通讯单位。

(撰稿:杨博龙,审核:武占省)

【文章链接】

Tuning the coordination field configuration on well-definedmolecular catalysts for boosting bifunctional oxygenelectrocatalytic

//doi.org/10.1016/j.cej.2026.172845