青島能源所石墨炔催化劑取進展

據新浪新聞報道：氧還原反應作為燃料電池和金屬-空氣電池中的重要反應過程
，受到廣泛關注。傳統的氧還原反應催化劑為鉑基催化劑，鉑價格昂貴，其成本超過燃料電池堆總成本的55%。近年來
，科研人員製備了一係列的非貴金屬催化劑
，替代貴金屬鉑。其中
，碳基催化劑因具有低成本、高穩定性、chuliangfengfu，yijijiaoqiangdekangyiyanghuatanhejiachunxingneng，huodeguanzhu。jinri，zhongguokexueyuanqingdaoshengwunengyuanyuguochengyanjiusuoxinxingnengyuantansucailiaotuanduiyanfaleyizhongdanchanzadeshimoquecailiao
，yongzuoyanghaiyuanfanying
，biaoxianchuyouyidecuihuaxingneng，xiangguanyanjiugongzuofabiaozaiACS Applied Materials & Interfaces上。

石墨炔是一種新型碳材料，由炔鍵和苯環連接而成，具有特殊的sp雜化碳原子，已被報道在光催化、電(dian)催(cui)化(hua)以(yi)及(ji)生(sheng)物(wu)方(fang)麵(mian)均(jun)表(biao)現(xian)出(chu)優(you)異(yi)特(te)性(xing)。新(xin)型(xing)能(neng)源(yuan)碳(tan)素(su)材(cai)料(liao)團(tuan)隊(dui)在(zai)前(qian)期(qi)工(gong)作(zuo)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)
，不(bu)斷(duan)深(shen)入(ru)理(li)解(jie)石(shi)墨(mo)炔(que)材(cai)料(liao)的(de)電(dian)荷(he)結(jie)構(gou)
，利(li)用(yong)石(shi)墨(mo)炔(que)材(cai)料(liao)獨(du)特(te)的(de)炔(que)鍵(jian)引(yin)起(qi)碳(tan)骨(gu)架(jia)中(zhong)部(bu)分(fen)碳(tan)原(yuan)子(zi)帶(dai)正(zheng)電(dian)的(de)特(te)性(xing)，進(jin)一(yi)步(bu)通(tong)過(guo)氮(dan)修(xiu)飾(shi)，將(jiang)石(shi)墨(mo)炔(que)材(cai)料(liao)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)於(yu)氧(yang)還(hai)原(yuan)電(dian)催(cui)化(hua)反(fan)應(ying)，表(biao)現(xian)出(chu)優(you)異(yi)的(de)氧(yang)還(hai)原(yuan)催(cui)化(hua)性(xing)能(neng)。石(shi)墨(mo)炔(que)中(zhong)碳(tan)原(yuan)子(zi)被(bei)氮(dan)取(qu)代(dai)後(hou)，其(qi)電(dian)荷(he)結(jie)構(gou)將(jiang)被(bei)調(tiao)控(kong)，與(yu)氮(dan)相(xiang)鄰(lin)的(de)碳(tan)原(yuan)子(zi)表(biao)現(xian)出(chu)更(geng)強(qiang)的(de)正(zheng)電(dian)性(xing)，可(ke)作(zuo)為(wei)氧(yang)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying)的(de)活(huo)性(xing)中(zhong)心(xin)。由(you)於(yu)石(shi)墨(mo)炔(que)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)於(yu)常(chang)規(gui)碳(tan)材(cai)料(liao)（石墨烯、碳納米管、石墨、無定形碳等）的特殊sp雜化碳原子
，氮原子可以通過取代sp雜(za)化(hua)碳(tan)
，得(de)到(dao)新(xin)的(de)氮(dan)摻(chan)雜(za)方(fang)式(shi)
，理(li)論(lun)和(he)實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)這(zhe)種(zhong)新(xin)的(de)摻(chan)雜(za)方(fang)式(shi)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)提(ti)高(gao)碳(tan)材(cai)料(liao)的(de)催(cui)化(hua)性(xing)能(neng)。所(suo)製(zhi)得(de)的(de)氮(dan)取(qu)代(dai)的(de)石(shi)墨(mo)炔(que)材(cai)料(liao)的(de)氧(yang)還(hai)原(yuan)催(cui)化(hua)性(xing)能(neng)與(yu)商(shang)業(ye)碳(tan)載(zai)鉑(bo)催(cui)化(hua)劑(ji)相(xiang)當(dang)。該(gai)工(gong)作(zuo)突(tu)破(po)了(le)當(dang)前(qian)研(yan)究(jiu)集(ji)中(zhong)於(yu)sp和sp2zahuadetancailiaodexianzhi
，xianshishimoquezaidiancuihuacailiaoheranliaodianchizhongdejudayingyongqianjing

，yeweijiangdiyanghaiyuanfanyingzhongbodengguijinshucuihuajigaoangdechengbenhechuliangyouxiandewenti，tigonglezhongyaodejiejuetujing。

研究工作獲得了國家自然科學基金、中科院前沿科學研究計劃、中科院“百人計劃”以及自然科學基金山東省傑出青年基金等的支持。