Tecnologie di conversione energetica rispettose dell'ambiente, come celle a combustibile e sistemi di scissione dell'acqua, hanno attirato una notevole attenzione. Però, l'applicazione di questi dispositivi elettrochimici è ostacolata dall'elevata barriera energetica della reazione di riduzione dell'ossigeno (ORR) e della reazione di evoluzione dell'idrogeno (HER).

I catalizzatori a singolo atomo (SAC) sono i candidati più promettenti per la catalisi ORR e HER. Però, la maggior parte delle sostanze chimiche o dei precursori applicabili per la sintesi del supporto delle ZSC sono generalmente costose, tossico, o sintetizzato da processi relativamente complicati.

Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Liang Hanpu del Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha proposto un modo fattibile per sintetizzare, rispettoso dell'ambiente, poco costoso, ed efficienti elettrocatalizzatori bifunzionali Fe/Pt a singolo atomo (Fe ₁ Pt ₁ /NC).

I relativi progressi sono stati pubblicati in Chimica e ingegneria sostenibili ACS .

I singoli atomi bimetallici Fe/Pt sono stati ancorati su carbonio drogato con N derivato da porfira rinnovabile tramite drogaggio interno con azoto di porfira seguito da ancoraggio con azoto di Pt ⁴⁺ in soluzione acquosa.

La presenza di siti attivi di Fe-N . uniformemente dispersi ₄ e Pt-N ₄ ha dotato gli elettrocatalizzatori Fe/Pt a singolo atomo di prestazioni elettrocatalitiche bifunzionali migliorate.

Fe ₁ Pt ₁ Gli elettrocatalizzatori /NC hanno mostrato un'attività elettrocatalitica ORR e HER considerevolmente migliorata rispetto al Pt/C commerciale e alla maggior parte degli elettrocatalizzatori riportati in precedenza.

Questo studio fa luce sulla progettazione di elettrocatalizzatori multifunzionali altamente attivi derivati ​​da biomassa rinnovabile per applicazioni pratiche nella promettente economia dell'idrogeno.