王瑞虎/周柳江AFM：无金属碳纳米薄片中的协同作用增强催化ORR

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王瑞虎/周柳江AFM：无金属碳纳米薄片中的协同作用增强催化ORR
氮（N）掺杂是诱导纳米碳中电荷/自旋极化以促进氧还原反应（ORR）活性的有效方法。然而，关于吡啶-N和石墨-N的两个临界N-构型，仍难以确定主要活性位点。
近日，中科院福建物质结构研究所王瑞虎研究员和电子科技大学周柳江教授（共同通讯作者）等人报道了一种串联催化石墨化和氮修饰策略，并用此策略合成了一种具有边缘泛光和石墨类似结构的无金属氮掺杂碳纳米片（NCF）。
王瑞虎/周柳江AFM：无金属碳纳米薄片中的协同作用增强催化ORR
研究发现，NCF具有极好的类铂（Pt）ORR活性，其半波电位为0.85 V，而扩散限制电流密度为5.9 mA cm-2，在碱性介质中具有更强的稳定性。
王瑞虎/周柳江AFM：无金属碳纳米薄片中的协同作用增强催化ORR
通过实验和理论研究表明，石墨氮在ORR中起着关键作用。此外，它揭示了NCF的高活性应追溯到边缘型吡啶-N/石墨-N偶极子的协同极化，该偶极子是由扶手椅边缘上的一个边缘峰碳原子隔开。该研究有助于理解氮掺杂纳米碳中用于ORR的活性中心。
王瑞虎/周柳江AFM：无金属碳纳米薄片中的协同作用增强催化ORR
Engineering Synergistic Edge-N Dipole in Metal-Free Carbon Nanoflakes toward the Intensified Oxygen Reduction Electrocatalysis. Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202103187.
https://doi.org/10.1002/adfm.202103187.

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