2021年5月12日，《Nature Communications》在线发表了我室学术骨干杨竞秀博士理论计算团队与吉林大学刘钢、张文祥教授团队合作发表的题为《Electron donation of non-oxide supports boosts O₂activation on nano-platinum catalysts》的研究论文。

该项研究成果主要针对铂催化剂在氧化物载体容易氧化失活而在氮化碳载体无活性的问题。杨竞秀博士通过第一性原理计算，提出人为制造氮化碳表面的氮缺陷可以有效增强载体表面的电子给体密度，使原本惰性的载体具备供给电子的能力。而实验研究结果显示，增加氮化碳材料表面的氮缺陷，可以有效提高Pt/CN催化剂活化氧气的能力，并进一步提高该催化剂的废气降解活性。该催化剂除呈现较低反应温度下的催化反应活性外，还具有优异的稳定性和抗水汽性能。这种氮缺陷诱导的电子供体增强机制解决了高效铂催化剂的氧化失活问题，也为开发多功能金属催化剂提供一种可行策略。图中a 为O₂在C₃N₄(001)，C₃N₄(001)+Pt，Pt (111)，V_N2c+Pt上吸附的结构。(灰：C，紫：N，白：Pt，红：O)；b 为不同Pt催化剂的甲苯氧化活性以及催化剂的稳定性测试。

论文检索网址https://www.nature.com/articles/s41467-021-22946-y（Nat. Commun.12,2741 (2021)，杨竞秀是论文通讯作者）。