項目類別：國家自然科學基金
項目編號：22062011
參與人員：牛文軍，鐘明，張露尹，何進忠，王婭萍，孫喬喬
起止日期：2021.1~2024.12
貴金屬鉑作為氧還原催化劑的主要瓶頸是其價格昂貴、儲量有限和循環(huán)穩(wěn)定性較差等。開
發(fā)低成本且高性能的銅和氮共摻雜的碳材料（Cu-N/C）催化劑是解決上述問題的有效途徑。本
項目擬以表面活性劑形成的分子有序組合體系列作為軟模板，通過易揮發(fā)“第二金屬原子”（
Zn）輔助的調(diào)控策略，在多級孔ZIF-8的合成中摻入適量的Cu2+，進行多級孔Cu-ZIF-8前驅(qū)體
和Cu-N/C催化劑的可控合成。研究軟模板的結(jié)構(gòu)對Cu-N/C的形貌、尺寸和孔徑分布等的影響規(guī)
律，獲悉其熱力學和動力學機制上的可控性調(diào)節(jié)；探討Zn對Cu-N/C的Cu-N螯合中心的影響規(guī)律
，揭示其對高密度活性位形成的調(diào)控機制；厘清Cu-N/C的活性位結(jié)構(gòu)與催化性能之間的構(gòu)效關(guān)
系，闡明其對氧還原反應(yīng)的電催化機制。該項目的實施為高性能Cu-N/C催化劑的設(shè)計合成及其
在質(zhì)子交換膜燃料電池等新型清潔可持續(xù)能源存儲與轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供了一種“鋅”的
思路。