单原子分散的Fe-N-C催化剂具有低成本、高催化活性等优势，有望替代贵金属Pt基氧还原电催化剂，用于质子交换膜燃料电池膜电极。然而，由于高温下FeN₄活性位点的结构较不稳定，因此FeN₄活性位点密度较低，进一步提高炭载体上FeN₄活性位点密度是一个巨大的挑战。鉴于此，慕尼黑工业大学Tim-Patrick Fellinger教授团队通过先制备高温下稳定的Zn²⁺离子掺杂氮碳结构原子分散Zn-N-Cs，由于Zn-N-Cs中的ZnN₄位和无金属的N₄位可用于Fe²⁺和Fe³⁺离子的配位，在80℃低温下，可合成Fe含量高达3.12 wt%的原子分散Fe-N-C，显著提高了FeN₄活性位点密度，进而提高了其电化学催化活性，在0.1mol/L的HClO₄酸性介质中，其起始电位E₀为0.85 V（vs RHE）。本工作为提高催化剂中活性位点密度提供了一种新的思路。

Davide Menga, Francisco Ruiz-Zepeda, Léonard Moriau, Martin Šala, Friedrich Wagner, Burak Koyutürk, Marjan Bele, Urša Petek, Nejc Hodnik, Miran Gaberšček, Tim-Patrick Fellinger^*. Active-Site Imprinting: Preparation of Fe-N-C Catalysts from Zinc Ion-Templated Ionothermal Nitrogen-Doped Carbons. Advanced Functional Materials, 2019.

DOI: 10.1002/aenm.201902412

https://doi.org/10.1002/aenm.201902412