日本熊本大學Yuta Nabae、Junya Ohyama等報道了用于酸性ORR和HER反應的非鉑族金屬催化劑，這種催化劑是十四元環六雜環配體（Co-14MR）的CoN4配合物。碳負載Co-14MR催化劑（Co-14MR/C）表現出比傳統碳基載體修飾16元環Co-酞菁（CoPc/C）催化劑更高的ORR活性和HER活性。
本文要點：
（1）
在600℃下熱處理Co-14MR/C，通過配體胺基去質子化對Co活性中心進行結構修飾，進一步提高了其ORR和HER活性。DFT理論計算的結果表明，熱處理對Co-14MR的結構修飾導致ORR和HER的重要中間體的吸附能變得更趨向于最佳數值，因此提高其催化活性。Co-14MR/C催化劑在ORR和HER中的耐久性也高于CoPc/C和Fe-14MR/C催化劑。
（2）
結構分析的結果表明，Co-14MR催化劑具有較短的Co-N鍵長度和較小的CoN4活性位點畸變，因此具有較好的持久性。這些發現表明，Co-14MR結構是一種具有前景的非Pt族金屬催化劑，能夠用于質子交換膜燃料電池和電解水等應用。
參考文獻
Zhiqing Feng, Junya Ohyama*, Soutaro Honda, Yasushi Iwata, Keisuke Awaya, Masato Machida, Masayuki Tsushida, Ryota Goto, Takeo Ichihara, Makoto Moriya, and Yuta Nabae*, Fourteen-Membered Macrocyclic Cobalt Complex Structure as a Potential Basis for Durable and Active Non-platinum Group Metal Catalysts for Oxygen Reduction and Hydrogen Evolution Reactions, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c01306
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c01306
