Fe/N/C体系是具有前景的价格便宜和可靠高效ORR电催化剂，但是人们对于热解过程中，起始材料转化为Fe-N-掺杂的碳材料的过程相关表征比较少。

有鉴于此，厦门大学廖洪钢教授、姜艳霞教授等通过大量原位诊断技术（ in-situ diagnostic techniques）研究Fe物种的变化情况，并且揭示Fe-N₄位点的形成过程。

本文要点

（1）

通过原位加热显微镜表征发现首先形成FeO_x纳米粒子，随后FeO_x纳米粒子在碳材料内部移动，当FeO_x完全还原后移动停止。纳米粒子的移动和分解导致碳层发生结构重构。

（2）

实验和理论计算结果显示FeO_x的变化与尺寸密切相关，尺寸<7 nm的FeO_x纳米粒子能够释放Fe原子并且生成Fe-N₄位点，尺寸>10 nm的FeO_x纳米粒子容易聚集而且阻碍形成Fe-N₄位点。这项工作通过成像表征技术研究Fe/N/C材料的热解过程，有助于理性设计催化剂。

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Yin, S., Yi, H., Liu, M. et al. An in situ exploration of how Fe/N/C oxygen reduction catalysts evolve during synthesis under pyrolytic conditions. Nat Commun 15, 6229 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-50629-x

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50629-x