目前氢离子交换膜燃料电池的开发有较好的应用前景，但是通常这种燃料电池需要贵金属Pt催化剂对阴极/阳极进行催化，因此显著提升了燃料电池的价格，降低或消除Pt金属能够起到显著的经济效益，因此无Pt催化剂目前受到了广泛关注。最近，一种原子级分散的M-N-C催化剂（M=Fe, Co, Mn）展现出作为阴极催化剂有较好的催化活性，有望实现对Pt贵金属的替代。Nature Catalysis编辑Marçal Capdevila-Cortada对此发表在Energy Environ. Sci.上的一篇非贵金属型Fe-N-C催化剂进行了亮点报道。

本文要点：

（1）

该种催化剂被蒙彼利埃大学、伦敦帝国理工学院、新墨西哥大学、Pajarito Powder Inc.公司的四个实验室分别通过不同的步骤合成。通过N₂吸附，X射线光电子能谱，⁵⁷Fe Mössbauer谱等方法表征，显示这些催化剂有不同的结构。该研究中通过非原位cryo化学吸附、原位电化学NO₂^-剥离方法对Fe催化活性位点密度SD（active site density）进行表征。通过旋转圆盘电极在氧饱和的0.5 M H₂SO₄电解液中测试TOF值，并对催化剂催化位点的利用情况进行表征。

通过⁵⁷Fe Mössbauer谱辅助方法对吡啶N/吡咯N结构的D1、D2型Fe-N-C催化位点含量进行确认，并通过实验测试了多孔催化剂界面活性位点在催化反应过程中的利用情况。

参考文献

Marçal Capdevila-Cortada*

(On-)site correlations, Nature Catalysis 2020

DOI：10.1038/s41929-020-0489-y

https://www.nature.com/articles/s41929-020-0489-y

Mathias Primbs et. al. Establishing reactivity descriptors for platinum group metal (PGM)-free Fe–N–C catalysts for PEM fuel cells, Environ Environ. Sci. 2020

DOI：10.1039/D0EE01013H

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/EE/D0EE01013H#!divAbstract