Simile al fatto che una persona agirebbe in modo diverso quando è sola, i materiali possono anche ottenere qualità uniche quando vengono separati a livello di atomo, tra i quali c'è la maggiore capacità di catalizzazione.

I catalizzatori a singolo atomo hanno mostrato un'enorme capacità di catalizzazione sin dalla loro prima apparizione. Preparando cristalli monostrato a singolo atomo bidimensionali (2-D), gli scienziati possono aspettarsi di ottenere catalizzatori con un'elevata densità di carico di siti attivi e una grande stabilità. Però, la domanda qui è che solo gli atomi di bordo nel monostrato 2-D hanno mostrato questo effetto mentre la maggior parte degli atomi si trova all'interno del piano basale, che sta limitando in modo critico l'efficienza dei catalizzatori in questa forma.

In un nuovo studio pubblicato su Angewandte Chemie Edizione Internazionale , Il team del Prof. YAN Wensheng del National Synchrotron Radiation Laboratory della University of Science and Technology of China (USTC) dell'Accademia cinese delle scienze, e i collaboratori, hanno stabilito ponti tra gli atomi e realizzato catalizzatori di alta qualità.

Quello che hanno fatto gli scienziati è stato applicare il metodo di drogaggio sostitutivo degli ioni magnetici Co per preparare campioni di Co-doping MoS ₂ monostrato, indicato come Co-MoS ₂ , e quindi caratterizzare ed esaminare il suo effetto catalizzatore sulla reazione elettrochimica di evoluzione dell'idrogeno (HER).

Gli ioni Co drogati fungono da ponti tra gli atomi di solfato, che collega gli atomi di S nella regione del bordo e nel piano basale e quindi, inducendo l'ordinamento ferromagnetico in Co-MoS ₂ . Il pattern elettronico altamente misto tra gli atomi di Co e S consente all'S all'interno del piano di diventare siti attivi durante la procedura di catalizzazione.

Hanno condotto esperimenti per confermare una densità di corrente di scambio notevolmente aumentata durante HER in elettrolita acido, suggerendo l'effetto catalizzatore elettrico notevolmente potenziato del MoS ₂ rispetto ai risultati precedenti.

Questo studio può essere generalizzato ad altri monostrati 2-D che potrebbero essere sviluppati come catalizzatori a strato singolo atomo risvegliando gli atomi del piano basale originariamente inerti tramite la manipolazione del ferromagnetismo. Come maghi dell'elaborazione, questi catalizzatori possono cambiare il modo in cui funzionano le reazioni.