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雙原子催化劑具有結(jié)構(gòu)可調(diào)控和協(xié)同效應(yīng)，在各種催化反應(yīng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，雙原子催化劑的精確結(jié)構(gòu)與特定的結(jié)構(gòu)和不同的金屬的雙原子組合仍然具有較大的挑戰(zhàn)性。

有鑒于此，北京化工大學(xué)孫曉明教授、劉文教授、李加展副教授、俄勒岡州立大學(xué)馮振興教授等提出了一種選擇性蝕刻和金屬離子吸附策略，以精確地將第二個(gè)金屬原子（M²）分配到單原子位點(diǎn)（M¹-N_x）上，構(gòu)建雙原子位點(diǎn)（例如Fe-Pd, Fe-Pt, Fe-Ru, Fe-Zn, Co-Fe，Co-Ni和Co-Cu）。

本文要點(diǎn)：

（1）

在這種雙原子催化劑的構(gòu)筑策略，過(guò)氧化氫選擇性地蝕刻M¹-N_x（表示為α-C）附近帶正電的碳原子，產(chǎn)生的空位在隨后的吸附步驟中捕獲M²。

（2）

與單一位點(diǎn)催化劑相比，這些雙原子催化劑具有優(yōu)化的電子結(jié)構(gòu)和增強(qiáng)的ORR活性，具有代表性的Fe-Pd-NC和Co-Fe-NC催化劑是性能最高的ORR反應(yīng)催化劑（半波電位分別為0.92 V和0.91 V）。

本文報(bào)道的α-C在單原子催化劑中的選擇性蝕刻和定向合成雙原子位點(diǎn)提供了一種新型后處理策略。

參考文獻(xiàn)

Xiangrong Jin, Mengyao Chang, Hao Sun, Chun-Wai Chang, Marshet Getaye Sendeku, Yajie Li, Maoyu Wang, Jinjie Fang, Yizhe Li, Qingyi Zhu, Boyuan Li, Jiage Yu, Yafei Liu, Zheng Chang, Guoxin Zhang, Zhongbin Zhuang, Lu Bai, Qing Ma, Zhenxing Feng*, Wen Liu*, Jiazhan Li*, and Xiaoming Sun*, Targeting Synthesis of Diatomic Catalysts by Selective Etching and Sequential Adsorption of Metal Atom, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c14760

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14760