ACS Catal.：氮硫-五元碳环结构活性中心促进ORR

背景：传统热解或掺杂方法难以精确构建具有明确杂原子配位的碳基氧还原反应（ORR）活性中心，导致活性位点混杂。研究目的：本研究通过精确有机合成，构筑了含氮（N）和硫（S）共配位的五元碳环（NS-C5）结构的共轭有机分子，并将其锚定于还原氧化石墨烯（rGO）上，旨在明确识别ORR活性中心并探究其构效关系。结论：NS-C5/rGO复合催化剂在酸性和碱性条件下均表现出优于单一N-C5或S-C5的ORR活性，理论计算与原位表征揭示N/S协同优化了碳位点电子环境，降低了OOH*中间体形成能垒。催化活性随位点密度增加而提升，但超过34.3 mmol g⁻¹后增速减缓，归因于传质阻力增加和位点聚集。该研究为杂原子修饰缺陷碳结构中活性中心的识别及密度-性能关系提供了重要见解。