氧驱动缺陷捕获策略选择性构建Co单原子配位环境—催化剂制备14

氧缺陷载体可用作捕获金属物种的陷阱，这为合成单原子催化剂（SAC）提供了有效途径。 在这里，我们提出了一种反离子辅助氧驱动缺陷捕获（CODC）策略来制造一系列具有不同电子和配位环境的原子分散的 Co 基催化剂。

该合成 SAC 的想法最初的灵感来自结合孔隙限制和缺陷捕获工程。当载体含有富氧缺陷时，如果引入特殊的金属配位络合物，将实现由四个配位氮原子锚定的单原子Co位点形成Co-N4位点；如果引入常规金属化合物，孤立的钴原子将占据载体的氧空位以形成 Co-C4位点；当无氧载体上产生的缺陷较小时，金属配合物难以定位，自配位键断裂后，发生缺电子效应，迅速落在载体上形成Co-N2C2位点。

催化剂的合成主要包括固态球磨和熔盐辅助热解两个主要过程。通常，将 NaCl/KCl 的盐以 45/55的重量比球磨，随后以葡萄糖/盐的重量比 = 1/10 添加葡萄糖，然后与不同量的 CoPc 充分混合5小时。将上述混合物在N₂气氛下以 5 ^oC/min 的加热速率在 800 ^oC 下碳化 2 小时。然后，将含有Na+和K+杂质的混合物直接用足量的水洗涤，过滤除去盐，最后在 100 ^oC 下真空干燥12小时以上。

参考文献：Jing, H.; Liu, W.; Zhao, Z.; Zhang, J.; Zhu, C.; Shi, Y.;Wang, D.; Li, Y., Electronics and coordination engineering of atomic cobalttrapped by oxygen-driven defects for efficient cathode in solar cells. NanoEnergy 2021, 106365. Doi: 10.1016/j.nanoen.2021.106365.