La reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER) è di grande importanza nelle tecniche legate all'energia come le batterie metallo-aria e la scissione dell'acqua. Scienziati cinesi hanno drogato atomi sp-N e S definiti dal sito in graphdiyne, che consente una catalisi altamente attiva di OER. I loro risultati sono stati pubblicati in Marmellata. chimica. Soc .

Catalizzatori OER tradizionali, per esempio. RuO ₂ e IrO ₂ , sono limitati da costi elevati e stabilità in declino. Materiali di carbonio drogati con eteroatomi, in particolare il doppio doping, hanno mostrato un potenziale intrigante per un'elettrocatalisi altamente efficiente grazie all'effetto sinergico. Però, i siti di drogaggio per atomi diversi sono altamente incontrollabili, che rende difficile lo studio struttura-proprietà.

L'effetto sinergico può avvenire solo entro una certa distanza tra i doppi atomi, e 7,5 è il limite superiore per atomi di N e S per ottenere un forte effetto sinergico.

Scienziati dell'Institute of Process Engineering (IPE) dell'Accademia cinese delle scienze hanno preparato con successo atomi di N e S "stereodefiniti" codificati con graphdiyne, e le posizioni relative degli atomi N e S erano ben controllate.

"N-, La grafdiina codificata con S presentava un'attività catalitica più elevata rispetto a quei catalizzatori con drogaggio di singoli elementi (atomo di N o S) e RuO commerciale ₂ nel catalizzare l'OER, con sovratensione inferiore (299 mV) e densità di corrente più elevata (47,2 mA/cm2, 1,6V), " ha detto WANG Dan, che ha condotto questa ricerca.

Questo studio apre una strada per comprendere gli effetti sinergici nei catalizzatori privi di metalli drogati con eteroelementi, e per guidare ulteriormente la progettazione razionale e la preparazione di catalizzatori altamente efficienti per la conversione e lo stoccaggio dell'energia.