具有 M−N−C 部分的单原子催化剂 (SAC) 作为氧还原反应 (ORR) 的有效电催化剂而受到广泛关注。然而，在应用 ORR 电位下，衍生框架诱导的 SAC 动态 MN 配置的作用仍然知之甚少。

在此，台湾大学Jiali Wang，Hao Ming Chen使用多种操作技术进行了全面的研究，通过将原子 Cu 锚定在 g-C₃N₄ 和沸石咪唑酯框架 (ZIF) 基底上，评估 Cu SAC 在各种微结构界面 (MSI) 法规下的动态配置。

文章要点

1）g-C₃N₄ 负载的 Cu SAC 表现出对称的 Cu−N 构型，其特征是在操作条件下具有可逆适应性，这导致其优异的 ORR 催化活性。相比之下，ZIF衍生的Cu SAC中的Cu−N构型在ORR过程中经历不可逆的结构变化，其中拉长的Cu−N对在ORR过程中不稳定并断裂，充当与ORR的竞争反应，并导致高过电势要求。

2）至关重要的是，原位时间分辨 X 射线吸收光谱 (TR-XAS) 和拉曼结果明确揭示了原子 Cu 锚定的 g-C₃N₄ 中局部 Cu−N 构型的可逆适应特性，而这一特性在许多文献中都被忽视了。所有研究结果都为了解原子电催化剂在目标反应过程中的电势驱动特性提供了有价值的见解，并为研究原子电催化剂及其相应的催化行为提供了系统的方法。

参考文献

Hui-Ying Tan, et al, Reversibly Adapting Configuration in Atomic Catalysts Enables Efficient Oxygen Electroreduction, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c10707

https://doi.org/10.1021/jacs.3c10707