锌基单原子催化剂是近期的研究热点，它具有优异的稳定性，其完全占据的Zn²⁺ 3d¹⁰4s²电子构型对Fenton反应无活性，因此催化活性较差。近日，燕山大学Yufeng Zhao等报道了一种通过操控Zn s带的新方法，构建了最先进的B，N配位的Zn-B/N-C催化剂。

本文要点：

1）作者使用硼酸和壳聚糖作为B和N源，通过简便一步法合成了Zn-B/N-C催化剂，Zn含量可达2.4wt%。

2）所获得的Zn-B/N-C催化剂在碱性和酸性介质中均表现出高的ORR活性以及出色的长期稳定性。

3）作者从实验和理论上证实了独特的N₂-Zn-B₂构型对其催化性能至关重要，其中Zn⁺（3d¹⁰4s¹）可以容纳足够的离域电子，产生与关键反应中间体合适的结合强度，并促进催化剂表面和ORR反应物之间的电荷转移。

4）在其它过渡金属对应物（例如M-B/N-C，M = Mn，Fe，Co，Ni和Cu）中未发现这种独特的作用。

该工作不仅开发了一种高活性的单原子催化剂作为贵金属催化剂的替代品，而且还提供了一个全新的概念来指导电催化剂的进一步设计。

Jing Wang, et al. Turning on Zn 4s Electrons in a N₂‐Zn‐B₂ Configuration to Stimulate Remarkable ORR Performance. Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202009991

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202009991