催化活性位点的密度、催化反应TOF是决定Fe-N-C催化剂的ORR活性的两个基本标志。但是，如何在单个Fe-N-C催化剂中同时优化这活性位点密度和TOF仍然是一个巨大的挑战。

有鉴于此，湖南大学费慧龙教授等通过一步化学气相沉积工艺用碘铵（NH₄I）蒸气处理常见Fe-N-C催化剂，不仅通过原位生成的NH₃的刻蚀作用增加催化剂的表面积和孔隙率（从而增加活性位点的暴露），而且通过掺入碳基质中的碘掺杂剂调节Fe-N₄的电子结构。

本文要点：

（1）

通过原位亚硝酸盐标定（in-situ nitrite stripping）技术测定，NH₄I处理的Fe-N-C催化剂实现了2.15×10¹⁹个位点g^-1的位点密度（与未处理的催化剂增强2倍）、3.71个电子位点^-1 s^-1的TOF（TOF比未处理催化剂增强3倍）方面都具有很高的值，以及12.78 A g^-1的质量活性。

（2）

此外，催化剂在碱性体系具有优异的ORR性能，半波电位（E_1/2）为0.924 V，在酸性体系表现出可接受的活性，半波电位E_1/2=0.795 V，在锌空气电池中取得249.1 mW cm^-2的优异功率密度。

参考文献

Jianbin Liu, Yao Liu, Bing Nan, Dashuai Wang, Christopher Allen, Zhichao Gong, Guanchao He, Kaixing Fu, Gonglan Ye, Huilong Fei, A Two-in-One Strategy to Simultaneously Boost the Site Density and Turnover Frequency of Fe−N−C Oxygen Reduction Catalysts, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202425196

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202425196