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眾所周知，鉑（Pt）基催化劑在氧還原反應（ORR）中受到*OOH和*OH之間（ΔG(*OOH) = ΔG(*OH) + 3.2 ± 0.2 eV）不利的線性比例關系（LSR）的影響，給顯著降低ORR過電位帶來了巨大的挑戰。

基于此，2024年8月9日，華南理工大學崔志明教授/宋慧宇副教授&香港城市大學邵敏華教授在化學頂級期刊Angewandte Chemie發表題為《Fluorine-doped Carbon Support Enables Superfast Oxygen Reduction Kinetics by Breaking the Scaling Relationship》的研究論文。

此項研究中，作者提出了一種通用且可行的氟摻雜碳載體策略，優化了Pt基催化劑的界面微環境，從而顯著提高了其反應動力學。

C-F鍵的引入不僅削弱了*OH結合能，而且穩定了*OOH中間體，導致LSR斷裂。

此外，氟摻雜碳構建了局部超疏水界面，促進了H₂O的擴散和O₂的傳質。電化學測試表明，氟摻雜的碳負載Pt催化劑的質量活性比未經氟改性的催化劑高出2倍以上。

更重要的是，這些催化劑在旋轉圓盤電極（RDE）和膜電極組件（MEA）測試中也表現出優異的穩定性。

本研究不僅驗證了調整電催化微環境以改善傳質和打破標度關系的可行性，而且為其它涉及氣體的電催化反應提供了通用的催化劑設計范例。

文獻信息：Fluorine-doped Carbon Support Enables Superfast Oxygen Reduction Kinetics by Breaking the Scaling Relationship,?Angewandte Chemie, 2024.?https://doi.org/10.1002/anie.202412825.

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