通讯作者：向中华
通讯单位：北京化工大学
研究背景
氮配位渡金属单原子碳基催化剂由于具有大的原子利用率和高催化活性而成为研究热点。研究表明，氮配位过渡金属原子部分提供了多种活性位点，而碳基底由于强的分子间相互作用确保了大的比表面积和有效的物质传递，提高金属原子的稳定性，并可调控催化剂电子密度 。
然而，氮配位单原子催化剂（SAC）的精确设计和可控的合成对于实际应用仍然具有挑战，因为常用的高温方法容易导致催化剂材料的结构变化甚至是破坏。
成果速览
近日，北京化工大学向中华教授团队与中国科学院过程工程研究所张锁江院士团队报道了制备单原子电催化剂的最新研究成果。
研究团队开发了一种无需高温处理的合成方法，使用π-共轭的铁酞菁（FePc）有机骨架（COF）制备出具有高电催化活性的单原子电催化剂。通过COF网格结构和石墨烯基质之间的分子间相互作用来铆接金属原子，构筑Fe-N-C活性中心。与Pt/C电极相比，该催化剂在氧还原反应中表现出更为优异的催化活性，并且在锌-空气电池中具有优异的功率密度和循环稳定性。
这种制备氮配位金属单原子催化剂的非碳化法，简单快捷，重复性强，具有良好的普适性和广阔的应用前景，可为单原子催化剂制备提供新的途径。
该成果以“A pyrolysis-free path toward superiorly catalytic nitrogen-coordinated single atom ”为题发表在国际期刊Science Advances上。
图文导读
图1 pfSAC-Fe催化剂合成及形貌结构表征结构
图2 pfSAC-Fe催化剂原子结构分析
图3 pfSAC-Fe催化剂导电性研究
图4 pfSAC-Fe催化剂电化学性能表征
图5 pfSAC-Fe催化剂在锌-空气电池中的性能
文献信息
A pyrolysis-free path toward superiorly catalytic nitrogen-coordinated single atom
(Science Advances，，DOI: 10.1126/sciadv.aaw2322)原文链接/content/5/8/eaaw2322免责声明：本文资讯编译自学术期刊最新动态，以传播知识、有益学习和研究为宗旨，相关工作与本公众号无关， 如内容有误，请批评指正。
做计算 找华算
30W底薪专业全职计算团队
120W购买VASP商业版版权
吕梁云“天河二号”超算支持
您委托的计算服务商，专业吗？
深圳华算科技有限公司采用第一性原理计算与分子动力学、蒙特卡罗等方法相结合，对电池、催化、纳米材料等进行多尺度设计与模拟，专注为海内外催化、纳米及能源领域科研人员提供材料计算模拟整体技术解决方案。方向涉及材料结构、扩散、电导率、表面吸附能/吸附位、吸附分子构型优化、催化活性能、反应路径计算、OER、HER、ORR、自由能计算等。
长按识别下方二维码添加微信
一步解决计算需求 为科研提速
【做计算 找华算】点击阅读原文，提交计算需求！
