近日，赵学波教授团队的一项有关制备高效氧还原电催化剂的科研成果在Chemistry- An Asian Journal上正式发表，报道了采用分步法制备氮掺杂非金属氧还原电催化剂。论文题目为：Boosting ORR Catalytic Activity by Integrating Pyridine‐N Dopants, a High Degree of Graphitization, and Hierarchical Pores into a MOF‐Derived N‐Doped Carbon in a Tandem Synthesis [2018, 13(10): 1318-1326]。论文的第一作者为刘丹丹老师，通讯作者为赵学波教授和李良军副教授，其他作者包括代鹏程副教授、顾鑫副教授、山东科技大学的赵国明教授及其他老师和学生。

  氧还原反应（Oxygen reduction reaction,简称 ORR）为燃料电池的阴极反应。传统的催化氧还原过程的催化剂主要为铂基催化剂。然而，铂在地球上的储量有限，价格昂贵，且铂基催化剂在稳定性、抗中毒等方面存在种种问题，限制了燃料电池的推广应用。因此，开发高效的非贵金属氧还原催化剂对于降低燃料电池的成本及拓展燃料电池的应用具有重要意义。氮掺杂碳材料作为一种非贵金属ORR催化剂，在近些年得到了广泛的关注。在氮掺杂碳材料中引入高密度的活性位点、并优化氮掺杂碳材料的电子结构和孔结构，被认为是提高氮掺杂碳基ORR催化剂的催化活性的重要策略。在本工作中，作者采用了富含氮原子的MOF材料（ZIF-8）为前驱体，采用高温碳化加低温氨蚀的两步法，对氮掺杂碳材料的石墨化程度、孔结构、吡啶氮活性位点的含量进行了分步优化。基于上述因素的协同作用，使得所得到氮掺杂碳催化剂的ORR活性得到了大幅度提升，其催化活性与Pt/C（10 wt%）相近。此外，该催化剂具有良好的稳定性和抗甲醇毒性。该研究结果证实了分步法合成在制备高效氮掺杂碳基ORR催化剂方面的可行性，为进一步开发高效非贵金属电催化剂提供了一种新的思路。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/asia.201800245