Technologies de conversion d'énergie respectueuses de l'environnement, tels que les piles à combustible et les systèmes de fractionnement d'eau, ont attiré une attention considérable. Cependant, l'application de ces dispositifs électrochimiques est entravée en raison de la barrière énergétique élevée de la réaction de réduction de l'oxygène (ORR) et de la réaction de dégagement d'hydrogène (HER).

Les catalyseurs à un seul atome (SAC) sont les candidats les plus prometteurs pour la catalyse ORR et HER. Cependant, les produits chimiques ou précurseurs les plus applicables pour la synthèse des SAC sont généralement coûteux, toxique, ou synthétisés par des procédés relativement compliqués.

Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Liang Hanpu de l'Institut de la bioénergie et des bioprocédés de Qingdao (QIBEBT) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a proposé un moyen faisable de synthétiser respectueux de l'environnement, peu coûteux, et des électrocatalyseurs bifonctionnels à un seul atome Fe/Pt efficaces (Fe 1 pt 1 /NC).

Les progrès connexes ont été publiés dans ACS Chimie et Ingénierie Durables .

Des atomes simples bimétalliques Fe/Pt ont été ancrés sur du carbone dopé N dérivé de porphyre renouvelable via un dopage interne à l'azote de porphyra suivi d'un ancrage à l'azote de Pt ⁴⁺ en solution aqueuse.

La présence de sites actifs uniformément dispersés de Fe-N 4 et Pt-N 4 a doté les électrocatalyseurs à un seul atome Fe/Pt de performances électrocatalytiques bifonctionnelles améliorées.

Fe 1 pt 1 Les électrocatalyseurs /NC présentaient une activité électrocatalytique ORR et HER considérablement améliorée par rapport aux électrocatalyseurs Pt/C commerciaux et à la plupart des électrocatalyseurs précédemment rapportés.

Cette étude met en lumière la conception d'électrocatalyseurs multifonctionnels hautement actifs à un seul atome dérivés de la biomasse renouvelable pour des applications pratiques dans l'économie prometteuse de l'hydrogène.