金属/氮共掺碳（M-N_x/C）材料在能量转换装置和有机物合成中具有良好的电化学反应催化活性。然而，M-N_x/C材料的制备通常涉及一个高温热解步骤，它不仅会产生活性较高的M-N_x位点，而且还会生成无活性的金属基团聚体，从而限制了它们的活性。如何制备具有高密度M-N_x位和特殊纳米结构的M-N_x/C材料仍然是一个挑战。

近日，河南大学赵勇教授报道了一种“自组装诱导金属离子聚合物”制备M-N_x/C前驱体的通用策略，其不仅可以通过抑制热解过程中的金属聚集来优先生成M-N_x位点，而且还可以制备出先进的纳米催化结构。

文章要点

1）以Fe-N_x/C的制备为例，采用[Fe(CN)₆]^4-·{[C₆H₄-(NH₃)₂]₂}⁴⁺自组装纳米片作为预制材料，通过控制聚合温度，有效地诱导了金属离子聚合物纳米线和纳米粒子的形成。经过高温热解，成功制备了Fe-N_x/C纳米线和纳米颗粒。

2）由于金属离子与含氮共轭聚合物之间存在较强的离子键，可以有效地抑制金属原子在热解过程中的迁移和团聚，进而实现了Fe-N_x/C材料中Fe-N₄单元的原位转化。

3）以电化学氧还原反应(ORR)为模型反应，具有纳米线结构的Fe-N_x/C材料在酸性和碱性条件下表现出优异的催化活性，半波电位分别为0.82和0.92 V。

采用“自组装诱导金属离子聚合物”制备前驱体的策略，可以作为制备其他M-N_x/C材料的通用方法，具有广阔的应用前景。

X. Zhu, et al, Self-assembly Induced Metal Ionic-Polymer Derived Fe-N_x/C Nanowire as Oxygen Reduction Reaction Electrocatalyst, Journal of

Catalysis (2020)

DOI：10.1016/j.jcat.2020.08.016

https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.08.016