近年來，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員劉茜和王家成帶領的研究小組，發(fā)展了異質原子摻雜石墨烯電催化材料的多種合成路線，其中在氮摻雜、硫摻雜和二元摻雜（N,B；N,S；N,P）石墨烯電催化應用研究方面取得了一系列創(chuàng)新性研究結果，發(fā)表在Nano Research, 2016, 9(3), 808–819；Carbon, 2016, 102, 58-65；Scientific Reports, 2015, 5, 9304等期刊上。

　　近日，清華大學出版社將該課題組發(fā)表在Nano Research上的文章“Novel Synthesis of N-doped Graphene as an Efficient Electrocatalyst towards Oxygen Reduction”（Nano Research, 2016, 9(3), 808–819）作為研究亮點推薦到美國科學促進會（AAAS）主辦的“EurekAlert!中文版”網(wǎng)頁上。該文第一作者為課題組青年研究人員馬汝廣，上海硅酸鹽所計算中心研究員劉建軍為該項工作中關于石墨烯中氮原子摻雜種類的演化提供了理論計算模擬。該研究工作通過實驗和理論模擬結合，發(fā)現(xiàn)吡啶氮的增加能夠顯著提高電催化氧還原性能，為一直存在爭議的“摻雜氮的種類對碳基材料電催化活性位點的影響”提供了實驗依據(jù)和科學解釋。該結果也與最近日本的一個研究小組發(fā)表在Science上的研究結果異曲同工（Guo et al, Active Sites of Nitrogen-doped Carbon Materials for Oxygen Reduction Reaction Clarified using Model Catalysts, Science, 2016, 351(6271), 361-365）。日本的研究小組認為吡啶氮改變了相鄰碳原子的Levis堿度，從而提高了氧還原性能。

　　相關研究工作得到了國家自然科學基金委、中科院“百人計劃”項目和上海市科委MGI項目的支持。