投稿范围：煤化(hua)(hua)工(gong)、盐化(hua)(hua)工(gong)、生物化(hua)(hua)工(gong)、医(yi)药化(hua)(hua)工(gong)、石油(you)化(hua)(hua)工(gong)、农用(yong)化(hua)(hua)工(gong)、化(hua)(hua)工(gong)环(huan)保(bao)、工(gong)业水处理、精细化(hua)(hua)工(gong)、日用(yong)化(hua)(hua)工(gong)、燃气化(hua)(hua)工(gong)、橡(xiang)胶与(yu)(yu)(yu)轮胎工(gong)业、化(hua)(hua)肥农药、有(you)机与(yu)(yu)(yu)无机、涂料(liao)(liao)与(yu)(yu)(yu)油(you)墨(mo)、染(ran)料(liao)(liao)与(yu)(yu)(yu)颜(yan)料(liao)(liao)、助剂与(yu)(yu)(yu)添加剂、树脂与(yu)(yu)(yu)塑料(liao)(liao)、胶粘(zhan)剂、化(hua)(hua)工(gong)教育、化(hua)(hua)工(gong)设计、化(hua)(hua)工(gong)机械与(yu)(yu)(yu)装(zhuang)备(bei)
电催(cui)化(hua)技术作为(wei)绿色环保的新型能源(yuan)转化技术(shu)，在(zai)近些年(nian)来引起了广泛的关注。过渡金属-氮-碳（M-N-C）催化剂，由(you)于(yu)碳(tan)骨架中具有高电催化活性的M–Nx单(dan)金属位(wei)点，成(cheng)为最具潜力(li)的电(dian)催化材料之(zhi)一(yi)，并被广泛(fan)应(ying)用于电(dian)催化氧还原反应(ying)（ORR）、二氧化(hua)碳(tan)还(hai)原反应（ECR）等(deng)(deng)(deng)研究。然(ran)而，在合成这类(lei)催(cui)化(hua)剂的(de)过程(cheng)(cheng)中(zhong)，通常需要经历高(gao)温热解(jie)的(de)反(fan)应过程(cheng)(cheng)。在此过程(cheng)(cheng)中(zhong)，反(fan)应前驱体中(zhong)所(suo)含(han)的(de)金(jin)属元素(su)容易(yi)团聚(ju)或与氮(dan)、碳、氧(yang)等(deng)(deng)(deng)元素(su)相(xiang)(xiang)结合生成金(jin)属、金(jin)属氧(yang)化(hua)物(wu)、金(jin)属碳化(hua)物(wu)等(deng)(deng)(deng)纳米颗(ke)粒(li)，从而影(ying)响了(le)单(dan)原(yuan)子电(dian)催(cui)化(hua)活性(xing)位点(dian)的(de)获(huo)得(de)。另(ling)外，目前报(bao)道(dao)的(de)单(dan)原(yuan)子催(cui)化(hua)剂多(duo)数存在颗(ke)粒(li)度较(jiao)(jiao)大、缺乏合理的(de)多(duo)级孔(kong)分(fen)布（微(wei)孔(kong)为主）、孔(kong)分(fen)布不均等(deng)(deng)(deng)问(wen)题(ti)，致使相(xiang)(xiang)当比例的(de)单(dan)原(yuan)子被较(jiao)(jiao)厚的(de)致密碳层所(suo)覆盖，严(yan)重影(ying)响了(le)电(dian)催(cui)化(hua)剂的(de)传质(zhi)过程(cheng)(cheng)（包括孔(kong)内的(de)底物(wu)吸附和(he)产物(wu)脱附），并导致了(le)较(jiao)(jiao)低的(de)单(dan)原(yuan)子活性(xing)位点(dian)利用(yong)率。 由此，在国(guo)家自然科(ke)(ke)学(xue)基金项(xiang)目(mu)等的资助下，中国(guo)科(ke)(ke)学(xue)院(yuan)福建物(wu)质结构研究所、结构化学(xue)国(guo)家重点实(shi)验室(shi)朱起龙课(ke)题组以铁掺杂的锌–铁双(shuang)金属沸石咪(mi)唑酯骨架结构(gou)材料(liao)（ZnFe-ZIFs）为前驱体，利用(yong)适(shi)量铁元素产生的柯肯(ken)特尔(er)效应，可控合(he)成了(le)一种新颖的微孔/介孔单原子催(cui)化剂（FeSAs/CNF-900）。该催(cui)化剂呈纳米多(duo)面体框架结构，不(bu)仅含(han)有(you)较高负载量的(de)(de)原子(zi)级(ji)分(fen)散的(de)(de)Fe–Nx活性位(wei)点，还拥有包含丰富大介(jie)孔（约10纳米）的微(wei)孔/介孔(kong)分级孔(kong)道结构。同步辐射X射线吸收及穆斯保尔谱测(ce)试表明催(cui)化(hua)剂中的(de)铁(tie)元素均以(yi)(yi)单(dan)原(yuan)子状态分布，无任何金属团簇(cu)或纳米颗粒存在(zai)(zai)。特殊的(de)多(duo)孔(kong)结构使得(de)更(geng)多(duo)的(de)活性(xing)位点得(de)以(yi)(yi)暴露，大幅提高了单(dan)原(yuan)子利用率，并提升了电(dian)(dian)催(cui)化(hua)过程中的(de)物质和电(dian)(dian)荷输运能力。这些特性(xing)使该催(cui)化(hua)剂展现出(chu)优(you)秀的(de)双功能电(dian)(dian)催(cui)化(hua)性(xing)能。在(zai)(zai)氧还原(yuan)反应中，其催(cui)化(hua)性(xing)能优(you)于商业(ye)化(hua)的(de)电(dian)(dian)催(cui)化(hua)剂Pt/C；在电催化二氧化碳还原反(fan)应中，其具有(you)高催化活性(xing)，且对于生成一氧化碳有(you)高的选择性(xing)。 该(gai)研究为(wei)(wei)设计(ji)合成高效的(de)单原(yuan)子(zi)非贵金属催化剂提供(gong)了(le)新(xin)思路，为(wei)(wei)开发新(xin)型的(de)高效电催化材料提供(gong)了(le)重要参考(kao)。相关研究结果发表(biao)在(zai)国际(ji)期刊(kan)Appl. Catal. B-Environ.(DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.118720)上，福建物构所博士生陈曦为该论文的第一作(zuo)者。
福建物构(gou)所微孔/介孔单原(yuan)子催化剂及双功(gong)能催化研究取得(de)进展