肖梅玲/刘长鹏/邢巍团队：空心COF衍生碳载体助力PtCo催化剂实现高活性氧还原

背景：质子交换膜燃料电池（PEMFC）面临阴极氧还原反应（ORR）动力学缓慢和催化剂耐久性不足的挑战，传统Pt基催化剂存在非贵金属溶出、颗粒团聚及载体腐蚀等问题。研究目的：开发一种简便、普适且可控的中空COF衍生碳载体构筑策略，利用空间限域与电子结构调控协同作用，实现PtCo合金催化剂在PEMFC中的高活性与高耐久性。结论：该工作通过蒸发溶剂法与芬顿反应结合，成功合成中空COF衍生碳载体并负载PtCo催化剂。中空结构提供了均匀的限域空间，抑制了颗粒团聚和Co溶出；N掺杂碳与PtCo合金间的电子耦合作用优化了氧中间体吸附，加快ORR动力学。所制催化剂（PtCo@NCTAPBT）在电化学测试和单电池测试中均表现出优于商业Pt/C的半波电位、质量活性和耐久性，同时中空结构改善了传质过程。该工作为高性能PEMFC阴极催化剂设计提供了新思路。