Upphovsman:CC0 Public Domain
På samma sätt som att en person skulle agera annorlunda när hon var ensam, material kan också få unika egenskaper när de separeras på atomnivå, bland dem är den förbättrade katalyserande förmågan.
Single-atom katalysatorer har visat enorm katalyserande förmåga sedan dess första framträdande. Genom att förbereda tvådimensionella (2-D) enkelatomiga enskikskristaller, forskare kan förvänta sig att få katalysatorer med hög laddningstäthet av aktiva platser samt stor stabilitet. Dock, frågan här är att endast kantatomerna i 2-D-monoskiktet har visat denna effekt medan de flesta atomerna är inuti basalplanet, vilket kritiskt begränsar effektiviteten hos katalysatorer i denna form.
I en ny studie publicerad i Angewandte Chemie International Edition , Professor YAN Wenshengs team från National Synchrotron Radiation Laboratory vid University of Science and Technology of China (USTC) vid Chinese Academy of Sciences, och medarbetarna, etablerade broar mellan atomer och tillverkade katalysatorer av hög kvalitet.
Vad forskarna gjorde är att tillämpa substitutionsdopningsmetoden för magnetiska kojoner för att förbereda prover av Co-doping MoS 2 monoskikt, betecknas som Co-MoS 2 , och sedan karakterisera och undersöka dess katalyserande effekt på elektrokemisk väteutvecklingsreaktion (HER).
De dopade kojonerna fungerar som broar mellan sulfatatomer, förbinder S -atomer i kantregionen och basalplanet och därmed, inducera ferromagnetisk ordning i Co-MoS 2 . Det mycket blandade elektronmönstret mellan Co- och S -atomer gör att S inuti planet kan bli aktiva platser under katalyseringsförfarandet.
De utförde experiment för att bekräfta en dramatiskt ökad utbytesströmtäthet under HER i sur elektrolyt, vilket tyder på den kraftigt förbättrade elektriska katalyserande effekten av MoS 2 jämfört med tidigare resultat.
Denna studie kan generaliseras till andra 2-D-monoskikt som kan utvecklas som katalysatorer med en atomskikt genom att väcka de ursprungligen inerta basala planetatomerna genom att manipulera ferromagnetismen. Som magiker i bearbetning, dessa katalysatorer kan förändra hur reaktionerna fungerar.
