由于催化体系的结构复杂性和非均质性，配位环境对催化性能的影响在多相催化体系中尚未得到充分的研究。近日，北京大学的马丁教授和上海交通大学的Xi Liu等人合作将原子分散的Pt锚定在两个具有相似的形貌和粒度Mo基载体上，即面心立方结构的α-MoC和MoN。光谱和计算研究表明，Pt原子与Pt/MoN催化剂中的N原子配位，但在P/α-MoC催化剂中，Pt原子与与钼原子配位，这两种不同的配位环境使两种催化剂具有完全不同的氧还原反应的催化性能(ORR)。Pt/MoN催化剂中Pt的质量活性在0.9 V（vs RHE）时可以达到0.71A/mgPt，是Pt/α-MoC催化剂中Pt的质量活性的15倍。密度泛函理论计算表明，Pt/MoN较好的ORR性能与OH*较弱的吸附有关，这是由于Pt与N原子的配位使其电子性质发生了变化。该工作强调了在多相(电)催化过程中控制金属原子的配位环境的重要性，为优化配位环境，设计开发高活性的电催化剂提供了新的思路。
Siwei Li; Jinjia Liu; Zhen Yin; Pengju Ren; Lili Lin; Yue Gong; Ce Yang; Xusheng Zheng; Ruochen Cao; Siyu Yao; Yuchen Deng; Xi Liu; Lin Gu; Wu Zhou; Junfa Zhu; Xiaodong Wen; Bingjun Xu; Ding Ma. Impact of the Coordination Environment on Atomically Dispersed Pt Catalysts for Oxygen Reduction Reaction. ACS Catalysis, 2019.
DOI: 10.1021/acscatal.9b04558
https://doi.org/10.1021/acscatal.9b04558
