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Fe/N/C體系是具有前景的價(jià)格便宜和可靠高效ORR電催化劑，但是人們對于熱解過程中，起始材料轉(zhuǎn)化為Fe-N-摻雜的碳材料的過程相關(guān)表征比較少。

有鑒于此，廈門大學(xué)廖洪鋼教授、姜艷霞教授等通過大量原位診斷技術(shù)（ in-situ diagnostic techniques）研究Fe物種的變化情況，并且揭示Fe-N₄位點(diǎn)的形成過程。

本文要點(diǎn)

（1）

通過原位加熱顯微鏡表征發(fā)現(xiàn)首先形成FeO_x納米粒子，隨后FeO_x納米粒子在碳材料內(nèi)部移動，當(dāng)FeO_x完全還原后移動停止。納米粒子的移動和分解導(dǎo)致碳層發(fā)生結(jié)構(gòu)重構(gòu)。

（2）

實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算結(jié)果顯示FeO_x的變化與尺寸密切相關(guān)，尺寸<7 nm的FeO_x納米粒子能夠釋放Fe原子并且生成Fe-N₄位點(diǎn)，尺寸>10 nm的FeO_x納米粒子容易聚集而且阻礙形成Fe-N₄位點(diǎn)。這項(xiàng)工作通過成像表征技術(shù)研究Fe/N/C材料的熱解過程，有助于理性設(shè)計(jì)催化劑。

參考文獻(xiàn)
Yin, S., Yi, H., Liu, M. et al. An in situ exploration of how Fe/N/C oxygen reduction catalysts evolve during synthesis under pyrolytic conditions. Nat Commun 15, 6229 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-50629-x

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50629-x