掺氮石墨烯可用于电催化氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER），但其催化动力学较慢。

近日，陕西师范大学曹睿教授，郑浩铨，Haiping Lin首次报道了一种洋葱状碳包覆Co,N掺杂的碳材料（OLC/Co-N-C），其具有多层高度弯曲的纳米结构，可形成介孔结构。

文章要点

1）研究人员通过热解涂覆有Co基ZIF-67的表面活性剂P123（聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷，PEO₂₀-PPO₇₀-PEO₂₀）合成了OLC/Co-N-C。表面活性剂胶束的引入导致在热解过程中OLC / Co-N-C材料中形成介/微孔结构。此外，研究人员同时制备了使用ZIF-67在没有表面活性剂的条件下热解的Co-N-C材料作为参考。

2）得益于电子效应和纳米结构的协同效应， OLC / Co-N-C材料具有出色的双功能ORR/OER电催化活性，在可充电Zn-空气电池中显示出广阔的应用前景。

3）研究人员通过理论计算合理化了实验结果，表明石墨碳的曲率在促进石墨N附近的准碳原子和吡啶金属N附近的邻位/间位碳原子的活性方面具有至关重要的作用。

这项工作为高度弯曲的碳纳米结构的应用提供了新的见解。

参考文献

Zuozhong Liang, et al, Highly Curved Nanostructures Coated Co, N-Doped Carbon Materials for Oxygen Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202101562

https://doi.org/10.1002/anie.202101562