调控金属-N-C原子催化剂的几何和电子结构以提高它们在催化氧还原反应（ORRs）中的性能是非常重要的，但也具有挑战性。近日，香港理工大学Lawrence Yoon Suk Lee，延世大学Byungchan Han，台湾清华大学Chia-Min Yang等报道了一种巧妙的“封装-替代”策略，用于在 N 掺杂的碳中合成配对金属位点。
本文要点：
1）随着d轨道能级的调节，与其它双原子催化剂（Ru-Fe 和 Ru-Ni）和单原子催化剂相比，Ru-Co 双原子催化剂（DAC）中的氧电还原活性显著增加。
2）Ru-Co DAC 有效地还原氧气，半波电位相对于 RHE 为 0.895 V，在 0.7 V 时周转频率为 2.424 s-1，在实际条件下建立了三相反应的最佳热力学和动力学行为。
3）此外，Ru-Co DAC 电极在 0.603 V 的小电压间隙的气体扩散锌空气电池中显示出双功能活性，优于商业 Pt/C|RuO2 催化剂。
该研究结果清楚地理解了ORR上的位点间相互作用，并提供了原子催化剂的基准评估，以及亚纳米级双原子结构、能级和整体催化性能的相关性。
Mengjie Liu, et al. Tuning the Site-to-Site Interaction in Ru–M (M = Co, Fe, Ni) Diatomic Electrocatalysts to Climb up the Volcano Plot of Oxygen Electroreduction. ACS Nano, 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c02324
