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SAC的催化性能與金屬中心的電子結構密切相關，金屬中心決定了反應中間體在催化位點上的吸收強度。故開發用于調節單原子催化劑(SAC)中金屬位點電子結構的策略是優化其活性的關鍵。

基于此，湖南大學費慧龍和葉龔蘭等通過簡單的CVD方法合成了鈷-氮-碳(Co-N-C)催化劑，該碳基質中摻雜碘可以有效地調節其電子結構和析氫反應(HER)的催化活性。碘摻雜的Co-N-C催化劑在酸性電解質中顯示出優異的HER活性，在10 mA cm^-2時的過電位僅為52 mV，Tafel斜率為56.1 mV dec^-1。

此外，該催化劑具有1.88 s^-1的高周轉頻率(TOF)值(η=100 mV)，這比無碘摻雜催化劑高(0.2 s^-1)大約1個數量級。

實驗測量和理論計算都證明，碘摻雜劑的引入可以有效地調整Co原子的電子結構和化學氧化態，從而優化活性位點上的H吸收強度，從而具有優異的HER活性。

此外，碘摻雜策略擴展了用于調節原子位點電子結構的方法，這可以為除HER之外的各種催化過程合理設計和優化高性能的SAC。

Iodine-Doping-Induced Electronic Structure Tuning of Atomic Cobalt for Enhanced Hydrogen Evolution Electrocatalysis. ACS Nano. 2021. DOI:10.1021/acsnano.1c06796

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湖大費慧龍/葉龔蘭ACS Nano: 碘摻雜調節單原子位點電子結構用于HER

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