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目前的主流研究认为,碱性环境中的氧还原反应(ORR)主要有两种反应途径。一种是四电子过程:

一种是二电子过程:

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由于单原子催化剂上金属原子在载体上的分散特点,导致其与块体金属在物理化学方面的性质上产生差异。这种差异往往使得单原子催化剂在各类催化反应上具有较为优异的催化性能。既然单原子催化剂在(能源)催化领域具有如此巨大的吸引力,那么其合成就自然成为了目前能源材料科研和产业界所共同关注的一大焦点问题。

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题目中的NRR(Nitrogen Reduction Reaction)对应的是氮气(电)还原反应,ECR(Electrochemical Carbon dioxide Reduction)对应的是二氧化碳电还原反应。在不同电压下,电催化剂产生所期望产物的法拉第效率(Faraday efficiency, FE),成为了考察该催化剂电催化性能的一个重要指标,与起始电位(Onset potential)和一定电位下所能达到的总电流密度(Current density)并驾齐驱。在介绍“法拉第效率”这个概念之前,我们首先来回顾什么是“法拉第定律”。

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笔者理工科在读研究生,从高中开始嗜读科普读物,开始参加化学竞赛,与自然科学结下不解之缘。本科专业方向金属加工相关,也由于项目原因接触过能源材料相关课题(锂电、电催化),同时多次参加创新创业项目及数学建模竞赛,结识了不少不同专业的同学。因此笔者斗胆认为,相对于同龄人,本人还是具有较强的跨学科意识的,习惯于进入新的(研究)领域。

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