【做测试 找华算】
专注测试分析服务、自有球差电镜机时、全球同步辐射资源，10000+单位服务案例！
p-嵌段金属基单原子催化剂（SACs）具有Fenton-非活性特性和独特的p电子可与O
2
分子杂交的优点，在氧还原反应（ORR）中具有巨大的应用潜力。然而，由封闭的d
10
电子结构引起的不良本征活性仍然是一个主要挑战。
基于此，
吉林大学
蒋青教授和杨春成教授、加拿大多伦多大学Chandra Veer Singh等人
报道了一种具有碳空位增强的Sb-N
4
活性中心的Sb基SAC，其具有优异的ORR性能。所制备的Sb
SA
-N-C具有0.905 V的正半波电位，在碱性环境中具有良好的结构稳定性。同时，基于Sb
SA
-N-C的Zn-空气电池表现出181 mW cm
-2
的高功率密度，在实际应用中显示出巨大的潜力。
通过DFT计算，作者研究了Sb
SA
-N-C的催化机理。计算结果显示Sb
SA
-N-C中吡啶N的含量高于吡啶N，表明吡啶N原子有更多的机会与Sb结合。因此，作者选择了具有四个吡啶N原子的Sb-N
4
位点的构型，在第二配位球上具有6个可能的碳空位（位点A-F）。
结果表明，在热力学中，碳空位最有可能在N原子附近形成。局域态密度（LDOS）曲线所示，在Sb-N
4
位点周围的第二配位球内碳空位的存在导致Sb-N-C
v
中的Sb p轨道向费米能级显著移动，表明第二配位球中的碳空位在Sb的活性位点上引起了类似配体的效应，激活了Sb原子p轨道上的电子。
结合Bader电荷分析，发现Sb和N原子有0.47个电子转移到O
2
*的π*反键轨道上，提供了活化的证据。此外，O
2
的延伸键长表明吸附的O
2
被激活。Sb-吡啶N和Sb-吡啶N构型在降低势垒方面起着重要的作用，从而导致在ORR方面具有出色的电化学性能。总之，研究结果表明N
4
第一配位壳与第二配位球内的空位之间存在协同相互作用，从而提高了稳定性和催化效率。
Vacancy-Enhanced Sb-N
4
Sites for the Oxygen Reduction Reaction and Zn-Air Battery.
Nano Lett.,
2024
, DOI: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c00808.
【高端测试 找华算】
华算科技精于高端测试服务、10余年球差电镜拍摄经验、同步辐射三代光源全球机时，300多博士/博士后等高层次人才团队亲自检测，给你高标准的数据质量保证!
球差电镜、同步辐射、原位表征、DFT计算，
已助力10000多研究成果顺利在Nature、Science、JACS、Angew、EES、AM、AEM、AFM等国际顶级期刊发表，专业靠谱好评如潮！
添加下方微信好友，立即预约
