李亚栋/毛兰群JACS:强H2O2耐受性单原子Co-N4用于四电子ORR选择性生物传感

研究团队:中科院化学所毛兰群、清华大学李亚栋等
研究内容:报道了一种单原子Co-N4电催化剂,在中性环境中起始电位达到0.68 V (vs. RHE),并且具有较高的、超过商业化Pt电极对H2O2的容忍性,电化学动力学分析结果显示,Co-N4催化剂位点更倾向于进行四电子ORR反应,而非通过H2O2过程的两电子反应。DFT计算结果显示,由于卟啉Co位点上的H2O2吸附性能较弱,导致还原H2O2的过程被抑制。因此,电催化剂受到H2O2的干扰作用得以缓解,此外电极能够选择性的对O2进行体内环境传感,以上研究结果为金属-吸附物之间相互作用的调控提供经验,扩展了单原子催化剂在环境、生物监测领域中的应用前景。
文献信息:A Single-Atom Co-N4 Electrocatalyst Enabling Four-Electron Oxygen Reduction with Enhanced Hydrogen Peroxide Tolerance for Selective Sensing. (J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c07790) [原文链接]

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