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由于其協(xié)同作用，具有明確活性位點(diǎn)的雙原子催化劑(DAC)受到越來越多的關(guān)注。然而，需要更多的實(shí)驗(yàn)研究和理論研究來進(jìn)一步構(gòu)建明確的雙原子位點(diǎn)并了解促進(jìn)多步催化反應(yīng)的協(xié)同作用。

在此，鄭州大學(xué)Huishan Shang，北京理工大學(xué)Wenxing Chen精確設(shè)計(jì)了一系列不對稱硒基雙原子催化劑，這些催化劑包含異核SeN₂-MN₂（M=Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Mo等）活性位點(diǎn)，用于高效的氧還原反應(yīng)(ORR)。

文章要點(diǎn)

1）光譜表征和理論計(jì)算表明，異核硒原子可以通過短程調(diào)控有效地極化其他金屬原子的電荷分布。此外，與Se或Fe單原子位點(diǎn)相比，SeFe雙原子位點(diǎn)通過*O中間體的共吸附有助于降低從*O到*OH的轉(zhuǎn)化能壘。

2）在這些設(shè)計(jì)的硒基雙原子催化劑中，硒鐵雙原子催化劑具有優(yōu)異的堿性O(shè)RR性能，相對于可逆氫電極，半波電位為0.926 V。此外，基于SeN₂-FeN₂的鋅空氣電池具有較高的比容量（764.8 mAh g^-1）和最大功率密度（287.2 mW cm^-2）。

這項(xiàng)工作可能為設(shè)計(jì)異核DAC以提高ORR效率提供良好的前景。

參考文獻(xiàn)

Wang, X., Zhang, N., Shang, H. et al. Precisely designing asymmetrical selenium-based dual-atom sites for efficient oxygen reduction. Nat Commun 16, 470 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-55862-6

https://doi.org/10.1038/s41467-025-55862-6