为了促进燃料电池技术的大规模应用，必须开发用于碱性和酸性电解质中的氧还原反应（ORR）非贵金属（非PGM）催化剂。作为一种非PGM催化剂，铁基催化剂已被广泛认为是替代Pt基ORR催化剂的有希望的候选者。气凝胶是一种固体物质形态的混合物或复合物，是世界上密度最小的固体，气凝胶是由空气或自由空间与陶瓷，金属，颗粒，粉末或碳固体介质组成，其中空气或自由空间的比例> 99％，气凝胶是一种极具吸引力的材料，具有广泛的应用前景，其中之一是重要的氧还原反应的电催化。以无机形式存在的气凝胶具有超高的催化位点密度、高表面积和可调的物理性质和化学结构等独特的优势，是一种非常具有潜力的多相催化剂。近日，巴伊兰大学的Lior Elbaz等设计制备了一种铁卟啉气凝胶，其具有优异的电催化性能。5,10,15,20-(tetra-4-氨基苯基)卟啉(H₂TAPP)和Fe(II)被用作气凝胶的构筑单元，随后在600℃进行热处理以增强电子导电性和催化活性，同时保留其宏观结构。所得到的材料具有非常高浓度的原子分散催化位点(9.7 1020位点/g)，能够在碱性溶液中具有优异的催化氧还原反应活性(Eonset = 0.92 V vs. RHE，TOF = 0.25 e- site-1 s-1，电压为0.80 V vs. RHE)。该工作为低成本、高活性非贵金属催化剂的制备提供了一种新的思路。

Noam Zion, David A. Cullen, Piotr Zelenay, Lior Elbaz. Heat-Treated Aerogel as a Catalyst for Oxygen Reduction Reaction. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201913521

https://doi.org/10.1002/anie.201913521