12月14日，中科院大連化物所催化基礎國家重點實驗室鄧德會副研究員和包信和院士帶領的研究團隊在長期研究二維催化材料和納米限域催化的基礎上，成功將FeN4結構限域在納米石墨烯骨架中，并結合多種高分辨探針手段，首次直接觀察到石墨烯內嵌FeN4中心的原子結構。該限域結構有效地維持Fe原子配位不飽和狀態，使其具有優異的催化活性和穩定性，能夠在室溫零度高選擇性地催化氧化苯生成苯酚。相關結果近日發表在《科學進展》(ScienceAdvances,2015,1(11):e1500462)上。

中科院大連化物所鄧德會副研究員和包信和院士帶領的研究團隊，在長期研究二維催化材料和納米限域催化的基礎上，成功地將FeN4結構限域在納米石墨烯骨架中，使其具有優異的催化活性和穩定性，能夠在室溫甚至0℃高選擇性地催化氧化苯生成苯酚。這一研究結果給低溫下高效選擇氧化的非貴金屬催化劑的設計提供了新的思路和借鑒，同時對于石墨烯制備技術的升級和產業化生產也是利好。

該研究團隊經過5年多的探索，通過高能球磨酞菁鐵分子與石墨烯納米片，通過控制球磨條件，巧妙地利用N原子與石墨烯的C原子形成強的共價鍵，使N原子作為一個“錨”來穩定配位不飽和的鐵中心。該研究團隊還與東南大學、中科院物理所、加拿大等多方合作，實現了納米石墨烯限域單原子鐵催化劑研究的突破，首次觀察到FeN4在石墨烯骨架中的原子結構。進一步的理論計算表明，形成的FeN4結構能夠在石墨烯骨架中有效穩定，并且能高效分解雙氧水，進而可以在室溫甚至0℃下催化苯氧化生成苯酚。

該研究結果給低溫下高效選擇氧化的非貴金屬催化劑的設計提供了新的研究思路和借鑒。以上研究得到了國家自然科學基金委、中國科學院納米先導專項和教育部能源材料化學協同創新中心的資助。