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氧還原反應(ORR)的效率受到常規氧締合途徑中的比例關系的限制。

為了打破這種限制，吉林大學Xiaoqiang Cui，Jinchang Fan，香港城巿大學Bolong Huang提出了一種方法，通過將單個p區(In，Sn，Pb)原子和間隙H原子共同限制在Pd金屬內來有效地激活氧離解途徑，從而產生良好的ORR性能。

文章要點

1）PdPbH_x金屬烯在0.95 V時表現出1.36 A mg^-1的高質量活性(vsRHE)，比基準Pt/C高46.9倍。在50000次潛在循環后最小的性能衰減證實了良好的穩定性。

2）原位振動光譜研究和理論計算表明，間隙氫原子促進O₂的直接解離，而單個鉛原子增強O₂的吸附強度。電活性的PdPbH_x金屬烯歸因于H和Pb原子誘導的Pd-4d軌道上移。

這項研究為開發高效的ORR電催化劑提供了重要的啟示。

參考文獻

Qiu, Y., Sun, M., Wu, J. et al. Boosting oxygen reduction performances in Pd-based metallenes by co-confining interstitial H and p-block single atoms. Nat Commun 16, 5262 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-60400-5

https://doi.org/10.1038/s41467-025-60400-5