Pt是用于氧还原反应（ORR）的典型电催化剂，ORR是燃料电池和锌空气电池中的关键反应。虽然将Pt作为单原子分散在载体上是一种最大限度地减少所需用量的方法，但由于不利的O₂吸附，其催化活性和选择性往往较低。

近日，天津大学邹吉军教授，潘伦，韩国首尔大学Jongwoo Lim 报道了将Pt负载到α-Fe₂O₃上，从而构建一种具有分散的Pt-Fe对中心的高活性和稳定的ORR电催化剂。

文章要点

1）研究人员采用用光化学方法在α-Fe₂O₃(012)上沉积了超低含量的Pt（Pt/Fe原子比为1/1500），电感耦合等离子体光谱（ICP）结果表明，Pt在Pt₁-Fe/Fe₂O₃012)上的含量为0.13 wt%。

2）研究发现，在强电子耦合的驱动下，Pt-Fe对中心占据了部分轨道，可以协同吸附O₂并解离O=O键，而OH*可以从Pt中心解吸。

3）实验结果显示，在碱性条件下，Pt/Fe₂O₃催化剂的起始电位和半波电位分别为1.15 和1.05 V（相对于可逆氢电极），质量活性为14.9 A mg⁻¹_Pt（在0.95 V下），5000次循环后活性衰减可忽略不计。此外，在比能量密度和Pt利用率方面，Pt/Fe₂O₃催化剂在锌空气电池和H₂-O₂燃料电池中表现出比20%Pt/C更好的电催化性能。

参考文献

Gao, R., Wang, J., Huang, ZF. et al. Pt/Fe₂O₃ with Pt–Fe pair sites as a catalyst for oxygen reduction with ultralow Pt loading. Nat Energy (2021).

DOI：10.1038/s41560-021-00826-5

https://doi.org/10.1038/s41560-021-00826-5