叶谢维伊，郑志平，匡 勤

（厦门大学化学化工学院化学系，福建厦门361005）

质子交换膜燃料电池（PEMFCs）在清洁能源转化和存储中扮演着重要的角色。作为阴极反应的氧还原反应（ORR）其过电位大且动力学过程缓慢，严重制约着PEMFCs的商业化应用。Pt基贵金属催化剂被认为是出色的ORR催化剂，但是其高昂的价格和较差的稳定性等问题亟待解决［1-2］。开发高活性、高稳定性的非贵金属基催化剂作为低成本替代品是目前ORR催化剂研究的重点。

过渡金属-氮-碳（M-N-C）材料因具有活性优异、耐腐蚀性强、寿命长等优点被认为是极具潜力的Pt催化剂替代品之一，尤其以Fe-N-C材料最负盛名［3-6］。研究表明，氮的掺杂使得相邻sp2杂化的碳原子带正电荷，形成有利于氧气吸附的带电位点，从而有效提高ORR的催化活性［7］。过渡金属物种的引入则进一步提升催化活性中心密度，其与NC层的协同作用加快了电子转移速率，优化了催化剂的ORR活性和稳定性。然而，目前Fe-N-C催化剂在体积活性、能量转换效率及耐久性方面仍与Pt基催化剂存在较大差距，解决这一问题的关键在于选取比表面积大、含氮量高、导电性强的氮掺杂碳载体。

沸石型咪唑酯类框架（Zeoliticimidazolate frameworks,ZIFs）材料具有富氮多孔、结构有序、高结晶度、大比表面积等特性，这有利于促进金属位点的均匀分散，暴露更多的催化活性位点。因而，ZIFs被认为是获得高分散、高活性的M-N-C型催化剂的理想前驱体［8］。2011年，Dodelet等［6］应用ZIF-8作为醋酸亚铁和邻二氮菲的载体，制得高活性多孔状Fe-N-C催化剂。……