华中科技大学Chem Comm：焦耳热秒级合成！C₆₀衍生富缺陷碳负载2.5 nm超细Pt，碱性ORR半波电位0.882 V

本研究以富勒烯C₆₀为前驱体，通过碱辅助热解制备富含五元环和边缘缺陷的缺陷碳（FC），并利用焦耳加热技术（1.5秒内升温至1800±100°C），成功在FC载体上负载了超细铂纳米颗粒（Pt/FC，粒径约2.5 nm）。研究背景在于碳负载铂催化剂存在动力学迟缓、铂利用率低和稳定性不足等问题。目的是探索碳本征缺陷（特别是五元环）对提升氧还原（ORR）催化性能的作用。结果表明，FC中五元环缺陷通过诱导电子从铂转移至载体，有效下移了铂的d带中心，优化了对ORR中间体的吸附强度。在碱性条件下，Pt/FC的半波电位高达0.882 V，电化学活性面积（ECSA）为128.1 m² gPt⁻¹，动力学电流密度达9.1 mA cm⁻²，并以仅为商业铂碳一半的铂用量全面超越其催化活性和稳定性。