氮掺杂碳质子导体

界面pH可控

通过物理混合氮官能化碳调控界面质子浓度，避免贵金属催化剂中毒，为对界面pH敏感的电催化体系提供通用优化策略。

Feiting, Zhang · 宋中心 · Zhang Y. · 李永亮 · Huiqi, Li · Zhang, Lei

Angewandte Chemie - International Edition 2026

技术优势

避免催化剂中毒

采用物理混合而非直接键合，防止Pt-N直接成键，保留贵金属活性位点。

界面pH可定量调控

氮基团密度与界面质子浓度之间存在定量关联，可通过调节氮含量精确控制局部酸性。

促进质子传输

氮基团通过Grotthuss型机制实现可逆质子化/去质子化，在碳骨架上高效跳跃传输质子，提升活性位点周围质子浓度。

应用场景

• 氢析出电催化：通过调控界面质子浓度提升析氢反应速率，无需改变催化剂本身。
• 电解水制氢：在电解水制氢中克服界面碱化限制，维持高效析氢。
• 碳基催化材料：作为功能性碳添加剂调控电催化界面环境，拓展碳材料应用。