准确调节氧还原反应（ORR）的选择性是可再生能源储存和利用的关键，但具有挑战性。

近日，中山大学李光琴教授报道了通过调整催化中心的配位环境，灵活地改变原子分散的Zn位点上的ORR途径，从而实现了高选择性的ORR。

文章要点

1）研究人员通过改变相应的MOFs前驱体的官能团，成功制备出具有O、C配位（ZnO₃C）或N配位（ZnN₄）的原子分散的Zn催化剂。研究人员通过X射线吸收精细结构（XAFs）确定了Zn电催化剂的配位环境。

2）值得注意的是，ZnN₄催化剂通过4e^-途径ORR获得H₂O。而具有独特O，C配位的ZnO₃C催化剂通过可控地调节原子分散的Zn位点的配位环境，在0.1 M KOH中以2 e^-途径ORR生成H₂O₂，其过电位接近于零，以及高选择性。

3）密度泛函理论（DFT）计算表明，ZnO₃C中Zn周围电子的减少使Zn的d带中心下移，从而改变了中间吸附，对2e^-ORR具有较高的选择性。

本工作利用MOFs的结构优点，对不同的ORR途径合理设计和合成了具有不同配位环境的Zn单原子催化剂。

参考文献

Tailoring the Electronic Structure of Atomically Dispersed Zn Electrocatalyst by Coordination Environment Regulation for High Selectivity Oxygen Reduction, Jia Yaling, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202110838

https://doi.org/10.1002/anie.202110838