Upphovsman:CC0 Public Domain
Atomiskt dispergerade M-N-C-material (M avser övergångsmetaller) anses vara de mest lovande alternativen till de Pt-baserade ädelmetallkatalysatorerna för elektrokemisk reduktion av syre (ORR). Dock, de äkta aktiva sajterna i M-N-C förblir fortfarande svårfångade.
Nyligen, ett gemensamt forskargrupp under ledning av professor ZHANG Tao, Prof. WANG Aiqin och Prof. YANG Xiaofeng från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) syntetiserade en enhetlig och väldefinierad Cu-N-C enatomskatalysator (Cu-N-C SAC), och avslöjade det dynamiska beteendet hos Cu-N-C SAC under ORR-processen.
Denna studie publicerades i Journal of the American Chemical Society den 31 augusti. Prof. Li Jianfeng och Prof. Tian Zhongqun från Xiamen University var också involverade i studien.
Lokal koordinationsstruktur för SAC spelar en viktig roll i katalytisk prestanda. Den aktiva platsstrukturen i SAC kommer att genomgå dynamiska förändringar under reaktionen.
Forskarna utarbetade en enhetlig och väldefinierad Cu-N 4 SAC som uppvisade en alkalisk ORR-aktivitet som var jämförbar med Pt/C. De fann att den färdigberedda Cu-N 4 struktur i Cu-N 4 SAC omvandlades först till Cu-N 3 struktur som drivs av den tillämpade potentialen, och sedan till HO-Cu-N 2 struktur under reaktionsbetingelser.
"Dessa resultat ger en ny vision för att förstå reaktionsmekanismen för M-N-C SACs samt en vägledning för den rationella utformningen av mer aktiva SAC, "sade professor WANG Aiqin.
