Er3+/Yb3+:Ca2ZnWO6荧光粉的负热猝灭效应：光学测温与防伪应用新策略

为解决燃料电池阴极氧还原反应（ORR）动力学缓慢的问题，研究人员通过热解核壳结构ZIF-8@MnxCoy-ZIF制备了NC@MnxCoy/NC催化剂。该催化剂具有双金属活性位点、分级微介孔碳框架和高石墨化度，其中NC@Mn0.25Co0.75/NC的半波电位（E1/2）达0.811 V，媲美商用Pt/C（0.807 V），且稳定性优异（20000 s后电流保持率94.67%），为非贵金属ORR催化剂设计提供了新思路。

　　

能源危机与环境问题迫使人们寻求可持续清洁能源技术，如金属空气电池和燃料电池。然而，这些技术的核心反应——氧还原反应（ORR）因O=O键解离能高（498 kJ mol^-1）、动力学缓慢，严重制约了能量转换效率。目前主流的铂基催化剂虽高效，却面临成本高、资源稀缺、甲醇耐受性差等瓶颈。为此，郑州轻工业大学的高海丽团队在《Materials Research Bulletin》发表研究，通过热解核壳结构ZIF-8@Mn_xCo_y-ZIF前驱体，开发出一系列性能优异的NC@Mn_xCo_y/NC非贵金属ORR催化剂。

研究采用低温液相法合成ZIF-8种子，再通过外延生长构建核壳结构ZIF-8@MnCo-ZIF，最终在氮气氛围下高温热解获得催化剂。关键技术包括：核壳结构设计、双金属协同掺杂、原位生成碳纳米管（CNTs）以及分级孔道调控。

结果与讨论

1. 形貌与结构表征：SEM显示ZIF-8@Mn_0.25Co_0.75-ZIF保持十二面体形貌，热解后形成表面覆盖CNTs的NC@Mn_xCo_y/NC多面体，XRD证实Mn/Co成功嵌入碳骨架。
2. 性能优势：Mn掺杂提升氮含量（XPS显示N占比达6.8%）和导电性；分级孔道（BET比表面积达812 m² g^-1）促进传质；双金属活性位点（Mn-N_x/Co-N_x）协同增强ORR活性。
3. 电化学测试：NC@Mn_0.25Co_0.75/NC的E_1/2达0.811 V，电子转移数（n）为3.92，接近4e^-路径，且抗甲醇干扰能力显著优于Pt/C。

结论与意义
该研究通过核壳结构设计和双金属掺杂策略，解决了传统M/NC催化剂活性位点团聚、氮流失等问题。NC@Mn_0.25Co_0.75/NC的ORR活性与Pt/C相当，但成本仅为后者的1/20，为燃料电池规模化应用提供了可行方案。此外，封装于CNTs中的MnCo颗粒显著提升了催化稳定性，其工业转化潜力值得期待。