近日，鄭州大學化工學院張冰教授課題組在非對稱配位雙原子催化劑研究中取得重要進展。團隊通過精心設計p區與d區金屬間的p-d軌道雜化，成功調控了雙原子催化劑的電子結構，顯著提升了其氧電催化還原反應性能。

雙原子催化劑具備更為靈活的活性位點以及金屬間相互作用，目前已處于各類電催化反應的研究前沿。然而，當下的研究重點大多聚焦于d 區過渡金屬雙原子位點設計。而p區金屬和d區金屬之間潛藏的強烈p-d軌道耦合，暗示著其在調控中心金屬電子結構方面具備極大的潛力。基于此，團隊設計了一種具備非對稱配位結構的 FeSn 雙原子催化劑（FeSn - C₂N）。此催化劑于堿性電解質中展現出極為出色的氧還原反應（ORR）性能，光譜表征及理論計算闡明了p區Sn和d區Fe所產生的p-d軌道雜化作用，即觸發電子離域并降低*OH 質子化能壘，從而增強ORR 活性。該項研究證實了p-d 軌道雜化的雙原子催化劑在電催化領域存在的巨大潛力，并且為異核雙原子催化劑的合理設計提供新思路。

相關研究成果以“p-d Orbital Hybridization Induced byAsymmetricalFeSn Dual Atom Sites Promotes Oxygen ReductionReaction”為題，發表于國際權威期刊《Journal of the American Chemical Society》。論文第一作者為王孝臣碩士，通訊作者為尚會姍副研究員和北京理工大學陳文星副研究員。

該研究得到了國家區域創新發展聯合基金重點項目和國家自然科學青年基金等資助。

文章鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c03576