JACS：发现M-N-C模型催化剂的新型位点
纳米技术
2024-12-21
单金属原子嵌入氮掺杂石墨烯（M-N-C）已成为一种有前途的催化剂，用于各种各样的反应。除了吡啶位点外，还有另一个位点负责催化活性，但其结构仍有争议。有鉴于此，德克萨斯大学奥斯汀分校刘远越教授等报道使用第一性原理计算来解析它的结构。以Fe-N-C为代表，作者系统的探索了许多具有可能性的结构，发现了与吡啶具有相当能量的新结构。
这种新结构具有吡啶和卟啉之间的杂化配位环境，分布于石墨烯片或孔的边缘。进一步计算X射线吸收光谱、ORR反应的热力学、ORR的稳定性，都表明其存在。
证明了该位点也存在于其他不同M金属的M-N-C中。
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这项研究揭示了一个M-N-C的重要新结构，对于提高催化性能的位点设计工程非常关键。
参考文献
Zachary Levell, Saerom Yu, Ruoyu Wang, and Yuanyue Liu*, What Is the “Other” Site in M–N–C?, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c12479
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c12479
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