【科研摘要】
气凝胶由于其高的表面积和孔隙率而为异质电催化提供了一个绝佳的平台。原子分散的过渡金属离子可以超高位点密度嵌入这些平台中，以使其对各种反应具有催化活性。
最近，以色列巴伊兰大学Adi Dahan和Lior Elbaz教授团队报道了新型的共轭微孔有机气凝胶的合成，该共气微孔有机气凝胶用作共价3D骨架用于氧还原反应（ORR）的电催化。用联吡啶配体功能化的改性气凝胶能够在一步合成中实现铜离子络合。气凝胶的结构使用多种光谱和微观方法进行了充分表征，并进行了热处理以使其具有导电性。经过600°C的热处理后，气凝胶保持其宏观结构，并在碱性环境下成为活性的ORR催化剂，表现出高质量活性和超高位密度。相关论文以题为Bipyridine Modified Conjugated Carbon Aerogels as a Platform for the Electrocatalysis of Oxygen Reduction Reaction发表在《Advanced Functional Materials》上。
【主图导读】
图1 气凝胶合成A）示意图和B）通过Glaser偶联进行聚合反应，生成聚三乙炔基苯（PTEB）（左）和Cu-聚三乙炔基苯联吡啶（PTEBbpyCu）（右）。
图2 TEB，PTEB气凝胶，DEbpy和PTEBbpyCu气凝胶的FTIR-ATR光谱。
图3 A）PTEB和PTEBbpyCu气凝胶的TGA曲线。插图：在氩气下于600°C下HT之前（左）和之后（右）的PTEBbpyCu气凝胶。B）HT在600°C之前和之后的气凝胶拉曼光谱。
图4 HR-SEM图像显示了气凝胶的多孔结构，A）PTEBbpyCu，B）PTEBbpyCu-HT，C）PTEB，D）PTEB-HT，并且在更高的放大倍数下（分别为E–H）。
图5 A）氮吸附（实线）-解吸（虚线）等温线，B）PTEB，PTEBbpyCu，PTEB-HT，PTEBbpyCu-HT气凝胶的孔径分布（dV（r））。
图6 A）PTEB和PTEBbpyCu4.5的Cu 2p的XPS光谱，HT之前和之后的C），以及D）DEbpy前体和HTEB之前和F）的PTEBbpyCu4.5气凝胶E）的N 1s的XPS光谱。
图7 在HT中以900 rpm在O2饱和的0.1 M KOH中进行HT后的PTEB和PTEBbpyCu气凝胶的RRDE测量。
图8 HT前后，Cu含量不同的PTEBbpyCu的TOF。
参考文献：doi.org/10.1002/adfm.202100163
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