本研究制备了两种碳纳米管基电催化剂（记为①和②），这种催化剂的结构特点是碳纳米管作为基体，上面掺杂了fe和n两种元素，fe的主要存在形式是单原子态，且周围被4个n原子配位，形成fe-n4环状结构，这种环状结构掺杂在碳纳米管管壁的石墨烯面内，与基体共价结合。通过结构调控使②号催化剂中的石墨n（是众多不同n掺杂态中的一种）含量大幅升高，致使②号催化剂的氧还原活性大幅提高（超过①号催化剂）。但事实上石墨n本身并不是活性位点，而上述的fe-n4（的中心fe）才是活性位点；而②号催化剂中fe-n4的密度是比①号催化剂少的，这看上去是矛盾的。通过计算，认为②号催化剂所表现出的高活性是因为fe-n4周围的石墨n对fe-n4中心的fe的电子结构产生了有利的影响，从而使②号样品中的单个fe-n4活性位的催化能力大大增强，最终导致其比①号催化剂更高的表观活性。
