La reacción de desprendimiento de oxígeno (REA) es de gran importancia en las técnicas relacionadas con la energía, como las baterías de metal-aire y la división del agua. Los científicos chinos han dopado átomos sp-N y S definidos por el sitio en graphdiyne, que permite una catálisis altamente activa de REA. Sus hallazgos fueron publicados en Mermelada. Chem. Soc .

Catalizadores REA tradicionales, p.ej. RuO ₂ y IrO ₂ , están limitados por el alto costo y la disminución de la estabilidad. Materiales de carbono dopados con heteroátomos, especialmente el dopaje dual, han mostrado un potencial intrigante para la electrocatálisis altamente eficiente debido al efecto sinérgico. Sin embargo, los sitios de dopaje para diferentes átomos son altamente incontrolables, lo que dificulta el estudio de estructura-propiedad.

El efecto sinérgico solo puede tener lugar dentro de una cierta distancia entre los átomos duales, y 7,5 Å es el límite superior para que los átomos de N y S obtengan un fuerte efecto sinérgico.

Científicos del Instituto de Ingeniería de Procesos (IPE) de la Academia de Ciencias de China prepararon con éxito átomos de N y S "estereodefinidos" codopados graphdiyne, y las posiciones relativas de los átomos de N y S estaban bien controladas.

"NORTE-, El graphdiyne codopado en S presentó mayor actividad catalítica que los catalizadores con dopaje de elemento individual (átomo de N o S) y RuO comercial. ₂ en catalizar los REA, que posee un sobrepotencial más bajo (299 mV) y una densidad de corriente más alta (47,2 mA / cm2, 1,6 V), "dijo WANG Dan, quien dirigió esta investigación.

Este estudio abre una vía para comprender los efectos sinérgicos en los catalizadores libres de metales dopados con heteroelementos, y para seguir guiando el diseño racional y la preparación de catalizadores altamente eficientes para la conversión y el almacenamiento de energía.