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原子分散的FeN₄作為氧還原反應(ORR)的低成本電催化劑，在燃料電池和金屬-空氣電池中得到了廣泛的應用。而FeN₄上金屬位點的d帶中心位置不理想，影響了氧中間體的吸附-解吸行為，進一步阻礙了氧化中間體ORR性能的提高。

基于此，倫敦大學學院何冠杰、中南大學賴延清和田忠良等開發了一種彎曲的氮摻雜中空碳雙原子催化劑(Fe/Zn-CNHC)，它在保持高效能的同時獲得了優異的電催化穩定性。

具體而言，Fe/Zn原子的引入是基于與金屬具有中等配位強度的氮摻雜碳載體在約束熱處理過程中的質子化，導致原子在載體上的平衡彌散。同時，表面活性劑促進了ZIF-8界面微環境的調節，提高了催化劑結構的穩定性。

此外，EXAFS和密度泛函理論(DFT)揭示了Zn對Fe的d軌道電子分布的調諧作用促進了Fe?O的拉伸和分裂，導致了Fe 3d軌道投影d-態密度(PDOS)向左偏移，并接近費米能級(E_d)，從而優化了ORR中間體的結合。

因此，所制備的Fe/Zn-CNHC催化劑具有優良的ORR活性，半波電位(E_1/2)為0.91 V，0.9V下的動力學電流密度(J_k)為7.45 mA cm^?2；并且具有優異的穩定性(5000次循環后衰減不明顯；0.7 V下工作10小時后仍保持初始電流的93.2%)，超過了商用Pt/C和許多其他單原子催化劑。

總的來說，該項工作報道了一種簡便的方法來獲得更大規模的雙原子催化劑，并且可以進一步應用于多種金屬在基質上的同時原子分散，為制備高性能和穩定的雙原子催化劑提供了策略。

Engineering d-band Center of FeN₄ Moieties for Efficient Oxygen Reduction Reaction Electrocatalysts. Energy Storage Materials, 2023. DOI: 10.1016/j.ensm.2023.04.003

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