中科院金属所确定三种电催化剂活性位结构

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日前，中科院金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室催化材料研究部研究员苏党生、博士研究生朱延松等，成功合成了三种有代表性的Fe/N/C催化剂，利用高分辨电镜、穆斯堡尔谱等表征技术首次确定了Fe/N/C催化剂中催化活性位的结构是一种铁的配合物，并排除了此前认为活性位是铁的一些晶态物质的可能，这对于研究氧化还原反应中替代贵金属铂催化剂具有重要意义。该工作以快讯形式在《应用化学国际版》在线发表。

燃料电池作为21世纪清洁、高效的动力源之一，是当前科学研究的热点。而氧气还原反应是燃料电池阴极反应，由于其反应速率相对阳极反应速率更低，已经成为提高燃料电池整体性能的决定性因素。而用于提高氧气还原反应速率的传统催化剂是铂催化剂，由于金属铂的价格昂贵以及资源稀缺等原因，极大地限制了燃料电池的大规模应用。近几年的研究发现，Fe/N/C非贵金属电催化剂在氧气还原反应中显示出了接近于金属铂的催化性能，成为一种有望取代铂的催化剂。

然而，由于Fe/N/C催化剂具有多相复杂的结构，所以对Fe/N/C催化剂中催化活性位结构的确定一直是这类非贵金属催化剂研究的难题。该活性位结构的确定，对Fe/N/C非贵金属催化剂反应机理的研究以及提高催化剂活性方面，都具有很高的指导意义。