“導師大講堂”第二十二講：構築金屬納米粒子（MNP)/金屬單原子（MN4)複合活性位（MNP/MN4）
講座時間：2023-08-28 09:30:00
講座地點：bevictor伟德官网 A213
主講人：姜豔霞
主講人簡介：姜豔霞，廈門大學化學化工學院，教授。近年來研究工作側重
納米材料、電催化和表面科學的交叉研究，緻力于從原子排列
結構層次和分子水平研究具有高活性的鉑基合金電催化劑對有
機小分子氧化和氧還原的反應過程和機理；以及碳基納米電催
化劑的對氧還原的性能，活性位和衰減機制。已在包括 Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.、Energy & Environmental
Science 等期刊上發表 SCI 收錄文 140 餘篇。以第五完成人獲國
家自然科學獎二等獎 1 項、教育部科技獎 1 項。于 2005 年起
擔任光譜學與光譜分析期刊編委，2010 年起擔任電化學期刊編
委。
講座内容：
通常認為，金屬氮碳(MNC)催化劑中含有金屬納米粒子(MNP)不利于催化酸性介質中的氧還原反應(ORR)，但在堿性介質中，MNP能協同增強ORR活性。我們通過調控Zn-ZIF和Fe或Co鹽前驅體，構築MNP和FeN4或CoN4單原子協同作用的複合活性位點(MNP/MN4)，運用STEM、EDS和HAADF-STEM，直接觀察到均勻分散的MNP、Fe或Co單原子，以及它們共存的區域，證明了MNP/MN4複合活性位點的成功構建。實驗和DFT計算結果均表明，MNP/MN4優異的ORR性能源于MNP和FeN4(或CoN4)的協同作用活化了吸附态O2的O-O鍵，使O2從端吸附方式變為側邊吸附方式，将O-O鍵拉長至1.422 Å，使氧氣解離能降低至0.64 eV，從而使得直接四電子途徑可以在複合活性位上發生，有效抑制了過氧化氫活性氧物種的生成，提高了催化劑的穩定性。