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悉尼大学魏力/日本东北大李昊JACS | 揭示单原子催化剂配位构效关系：不对称配位诱导“质子接力”机制

研之成理 2026-02-15 00:25
文章摘要
本研究背景在于单原子催化剂（SACs）在可持续能源转换中潜力巨大，但传统制备方法导致金属活性中心配位环境复杂且难以精确控制，阻碍了对其“结构-活性”关系的深入理解。研究目的是通过构建具有精确配位环境的钴单原子催化剂模型系统，系统揭示金属中心配位数（3、4、5）与氧还原反应（ORR）活性及选择性之间的构效关系。研究结论表明，不对称的Co-N3和Co-N5位点分别展现出最优的ORR活性和过氧化氢（H2O2）选择性，并通过原位光谱首次证实配体中的碳或氮原子可作为“质子接力”参与反应，降低反应能垒，这为设计高性能、高选择性的能源转换催化剂提供了全新的理论指导。
悉尼大学魏力/日本东北大李昊JACS | 揭示单原子催化剂配位构效关系：不对称配位诱导“质子接力”机制
查看文献： Coordination-Dependent Oxygen Reduction Reaction Activity of Single Atom Co–Nx–C Electrocatalysts
查看期刊：Journal of the American Chemical Society
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