元素百科中国科学院青岛能源研究所石墨炔作为催化剂的应用研究取得了进展。中国科学院青岛生物能源与工艺研究所新能源碳材料团队开发了一种氮混合石墨炔材料作为氧还原反应，表现出优异的催化性能。相关工作最近发表在应用材料和界面上。
石墨炔是一种由炔键和苯环连接而成的新型碳材料。它具有特殊的sp杂化（一种常见的杂化方法）碳原子。据报道，它在光催化、电催化和生物学方面具有优异的特性。研究利用石墨炔材料独特的炔键引起碳骨架中部分碳原子带正电的特性，石墨炔材料通过氮修饰成功应用于氧还原电催化反应，表现出优异的氧还原催化性能。
石墨炔中碳原子被氮取代后，其电荷结构将受到调节，与氮相邻的碳原子具有较强的正电性，可作为氧还原反应的活性中心。由于石墨炔材料具有不同于传统碳材料（石墨烯、碳纳米管、石墨、无定形碳等）的特殊SP混合碳原子，氮原子可以取代SP混合碳，获得新的氮混合方法，理论和实验结果表明，这种新的混合方法可以有效地提高碳材料的催化性能。取代氮的石墨炔材料的氧还原催化性能与商用碳载铂催化剂相当。这项工作显示了石墨炔在电催化材料和燃料电池中的巨大应用前景，也为解决白金等贵金属催化剂在氧还原反应中成本高、储量有限的问题提供了重要途径。
