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中文摘要：
以资源丰富的廉价材料替代贵金属铂基的氧还原电催化剂是燃料电池等能源转化装置研究中的长期目标。实验证明以氮、硼为代表的多种非金属元素掺入碳材料后可直接将其转变为氧还原电催化剂。但是由于氧还原过程的复杂性和碳基材料微观结构的多样性，其氧还原催化作用机理依然不明确。本项目以多种非金属元素（硼、氮、氧、磷、硫、碘等）单元及多元共掺杂碳基纳米结构为模型，在其上存在各类缺陷（5\7\8圆环，空位和边界等）的情况下，通过量子化学计算研究在不同酸碱性和电极电势作用下的氧还原过程，筛选出具有高催化活性的基团结构，总结出掺杂碳基纳米材料氧还原催化作用机理，建立起在分子水平上设计碳基氧还原电催化剂的指导依据，推动碳材料在能源转化领域中的广泛应用。
结论摘要：
英文主题词oxygen reduction reaction；metal-free；doped carbon nanomaterials；mechanism；
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