п电子构型在无金属碳催化剂中起着举足轻重的作用，其离域程度在很大程度上决定了催化活性。然而，对固有的π电子进行精确和有针对性的调控仍然具有挑战性。

近日，北京科技大学Yue Zhang，Zhuo Kang在对石墨炔（GDY）中各种化学键进行理论筛选的基础上，提出了一种针对化学键的物理剪裁策略来触发Csp-Csp²键的周期性中断。

文章要点

1）一系列光谱表征结果表明，GDY中Csp-Csp²键行为的周期性转换使离域电子态得以重新格式化和增强，充分发挥了其表面富电子的特征。

2）结果表明，优化后的GDY催化剂具有更好的催化性能，在电流密度为10 mA cm^-2时，过电位为94 mV，Tafel斜率仅为45 mV dec^-1。

3）密度泛函理论（DFT）计算表明，GDY中离域电子态的重整可以通过增强苯环附近的sp-C位的电子轨道填充而激活它们。

这项工作揭示了化学键靶向策略对GDY离域电子态的影响机理，对进一步定制GDY以外的无金属碳基催化剂中的电子离域具有重要的启示。

参考文献

Kaikai Ma, et al, Periodically Interrupting Bonding Behavior to Reformat Delocalized Electronic States of Graphdiyne for Improved Electrocatalytic Hydrogen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202211094

https://doi.org/10.1002/anie.202211094