北化胡传刚团队Matter：曲率–配位耦合精准调控碳点原子活性位点

背景：原子活性位点的电子结构精确调控是提升电催化性能的关键，几何曲率可通过诱导电荷重排和轨道耦合影响反应能垒，但现有研究中的弯曲区域多为局部、不连续结构，难以实现普适调控。研究目的：北京化工大学胡传刚教授团队提出“固有曲率—第二壳层配位”协同调控策略，利用碳量子点的连续曲率骨架与第二壳层P配位共同调节金属中心电子态，旨在实现单一曲率或配位难以达到的活性增强效果。结论：通过理论计算与实验验证，曲率与远程P配位协同降低了Ni原子位点在尿素氧化反应中的决速步骤能垒，其周转频率和质量活性分别达到2.68 s⁻¹和2122 A gCDs⁻¹，约为未引入P样品的20倍；催化剂在100 mA cm⁻²下稳定运行1500 h，并在尿素辅助电解制氢中显著降低能耗（1 A cm⁻²时电压约1.76 V）。该工作证实曲率可作为独立的结构调控维度，与配位化学结合用于精准构筑高效、稳定的原子活性中心。