热烈祝贺课题组徐晓倩研究工作在《Chemical Engineering Journal》发表
近日，Chemical Engineering Journal (中科院Top 1区，影响因子：13.2）发表我课题组在质子交换膜燃料电池领域的最新成果。论文题目为《Dual-nitrogen coordination engineering enables porous carbon-confined Pt-FeN4 atomic interfaces for durable, low-Pt PEM fuel cells》。
本研究通过双氮配位策略，精准调控Pt与FeN4活性位点之间的电子相互作用，成功构筑了一种具有Pt-FeN4界面耦合结构的分级多孔铂碳催化剂。该设计有效解决了Fe-N-C在氧还原反应（ORR）中易发生铁脱金属化、H2O2副产物选择性高以及长期稳定性差等关键问题。双氮配位环境不仅诱导了Pt与FeN4位点之间的电荷重分布，优化了氧中间体的吸附能，还抑制了H2O2的生成路径，从而实现高效的四电子ORR反应。同时，所形成的Pt-FeN4界面耦合结构显著增强了FeN4位点的结构稳定性，有效减轻了铁的脱金属化现象，使催化剂在酸性介质中表现出优异的长期耐久性。得益于分级多孔碳载体的构建，催化剂提供了丰富的电子传输通道和高度可及的活性位点，进一步提升了氧中间体的扩散效率与反应动力学过程。优化后的40A-PtFe-CN催化剂在酸性介质中的氧还原反应（ORR）展现出良好的半波电位（0.923 Vvs. RHE）和质量活性（0.644 A mgPt⁻¹），性能优于商用Pt/C催化剂。因此，本研究揭示了氮配位工程作为精准调控金属-载体相互作用的一种通用设计原则，为未来能源转换催化剂的设计提供了新思路。
论文第一作者为博士生徐晓倩，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.177806