原子级分散的Zn-N-C纳米材料有望代替Pt催化剂用于ORR,是近年来的研究热点。然而,由于Zn前驱体的高温下的易变性,难以制备出高负载量Zn-N-C催化剂。近日,重庆大学Zidong Wei、Li Li及Siguo Chen团队采用非常缓慢的热处理(1º/min)策略,合成了负载量高达9.33 wt%的Zn-N-C催化剂。实验发现,该催化剂具有和Fe-N-C催化剂相当的ORR活性,但是在酸性和碱性条件下稳定性优于Fe-N-C催化剂。进一步实验和DFT计算表明,在酸性条件下Zn-N-C催化剂比Fe-N-C催化剂更不易被质子化;Zn-N4结构在ORR条件下比Fe-N4结构更稳定。
Jia Li, Siguo Chen*, Li Li*, Zidong Wei*, et al. Ultrahigh-loading Zn
Single-atom Catalyst for Highly Efficient Oxygen Reduction Reaction in both Acidic and Alkaline Media. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201902109
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