Milieuvriendelijke energieconversietechnologieën, zoals brandstofcellen en watersplitsingssystemen, veel aandacht hebben getrokken. Echter, toepassing van deze elektrochemische apparaten wordt belemmerd door de hoge energiebarrière van zuurstofreductiereactie (ORR) en waterstofevolutiereactie (HER).

Single-atom-katalysatoren (SAC's) zijn de meest veelbelovende kandidaten voor ORR- en HER-katalyse. Echter, de meeste toepasbare chemicaliën of precursoren voor de synthese van SAC's ondersteunen over het algemeen duur, giftig, of gesynthetiseerd door relatief gecompliceerde processen.

Onlangs, een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Liang Hanpu van het Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) stelde een haalbare manier voor om milieuvriendelijke, goedkoop, en efficiënte Fe/Pt bifunctionele elektrokatalysatoren met één atoom (Fe ₁ Pt ₁ /NC).

De gerelateerde vorderingen zijn gepubliceerd in ACS Duurzame Chemie &Engineering .

Fe/Pt bimetallische enkelvoudige atomen werden verankerd op N-gedoteerde koolstof afgeleid van hernieuwbare porfyra ​​via interne stikstofdoping van porfyra ​​gevolgd door stikstofverankering van Pt ⁴⁺ in waterige oplossing.

De aanwezigheid van uniform verspreide actieve plaatsen van Fe-N ₄ en Pt-N ₄ begiftigd de Fe/Pt enkel-atoom elektrokatalysatoren met verbeterde bifunctionele elektrokatalytische prestaties.

Fe ₁ Pt ₁ /NC-elektrokatalysatoren vertoonden aanzienlijk verbeterde ORR- en HER-elektrokatalytische activiteit in vergelijking met commerciële Pt/C en de meeste eerder gerapporteerde elektrokatalysatoren.

Deze studie werpt licht op het ontwerp van zeer actieve multifunctionele elektrokatalysatoren met één atoom, afgeleid van hernieuwbare biomassa, voor praktische toepassingen in de veelbelovende waterstofeconomie.