过渡金属催化剂的电催化活性和自旋状态关系密切，但是自旋和催化反应活性之间的内在关系仍难以理解。有鉴于此，中国科学技术大学江俊等报道了通过DFT计算对担载于C₂N基底上的Fe单原子进行计算，对ORR催化活性进行理解。

本文要点：

（1）

作者发现，由于吸附导致Fe向O₂转移电子，能够导致Fe、O₂电子自旋矩改变，因此促进了C₂N-Fe对ORR催化反应。催化活性、自旋矩之间接近线性关系，展示了电子自旋矩能够作为Fe单原子催化反应的描述符。

（2）

发现，通过对自旋态的调控，C₂N-Fe反应的ORR能垒能够低至0.1 eV。

参考文献

Wenhui Zhong, Yue Qiu, Hujun Shen, Xijun Wang, Jianyong Yuan, Chuanyi Jia, Siwei Bi, and Jun Jiang*, Electronic Spin Moment As a Catalytic Descriptor for Fe Single-Atom Catalysts Supported on C₂N, J. Am. Chem. Soc. 2021,

DOI: 10.1021/jacs.1c00889

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00889