近日，化学杏悦刘劲刚教授课题组在“氧分子还原仿生催化剂”研究方面取得重要进展，在“德国应用化学” (Angew. Chem. Int. Ed.)杂志上在线发表了题为《Covalent Grafting of Carbon Nanotubes with a Biomimetic Heme Model Compound To Enhance Oxygen Reduction Reactions》（碳纳米管上共价嫁接仿生血红素模型化合物提升氧分子还原反应）的研究论文(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201403133/pdf）。

        氧分子的活化与还原不管在生命过程中还是在能量转换体系如燃料电池中都是一个非常重要的化学反应过程，也是人们广泛研究的热点课题。该成果基于生物体系中金属蛋白酶对氧分子高选择性的四电子还原过程及高的能量转换效率，将仿生氧分子还原催化剂共价交联到催化剂载体碳纳米管上👩🏿‍🦰，以结构—性能可控方式制备了高效稳定的氧分子还原催化剂。所制备的仿生催化剂的催化活性和稳定性在酸、碱性环境中都表现出大大优于现有的商业贵金属铂碳（Pt/C）催化剂✭。该仿生催化剂对氧分子还原极化电流的半波电位高于铂碳（Pt/C）催化剂，是目前氧还原贱金属催化剂中催化性能最佳的催化剂。论文审稿人认为该工作是“remarkable advance”👻。

        现有低温燃料电池中普遍使用贵金属铂碳作为电极催化剂🤵🏿，铂的稀缺与昂贵很大程度上限制了燃料电池的大规模推广应用。该成果在燃料电池领域将具有非常广阔的应用前景。该成果已申请了中国发明专利。

        该工作由青年老师韦萍洁博士和于国强博士生共同完成，得到了国家自然科学基金✍🏿、“东方学者”人才基金和“浦江人才计划”资助🎠。