Semblable au fait qu'une personne agirait différemment lorsqu'elle est seule, les matériaux peuvent également obtenir des qualités uniques lorsqu'ils sont séparés au niveau atomique, parmi lesquels se trouve la capacité de catalyse améliorée.

Les catalyseurs à un seul atome ont montré une énorme capacité de catalyse depuis leur première apparition. En préparant des cristaux monocouches mono-atomes bidimensionnels (2-D), les scientifiques peuvent s'attendre à obtenir des catalyseurs avec une densité de charge élevée de sites actifs ainsi qu'une grande stabilité. Cependant, la question ici est que seuls les atomes de bord dans la monocouche 2-D ont montré cet effet alors que la plupart des atomes sont à l'intérieur du plan basal, ce qui limite considérablement l'efficacité des catalyseurs sous cette forme.

Dans une nouvelle étude publiée dans Angewandte Chemie Édition Internationale , L'équipe du Pr YAN Wensheng du National Synchrotron Radiation Laboratory de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l'Académie chinoise des sciences, et les collaborateurs, établi des ponts entre les atomes et fait des catalyseurs de haute qualité.

Ce que les scientifiques ont fait, c'est appliquer la méthode de dopage par substitution des ions magnétiques Co pour préparer des échantillons de Co-dopage MoS 2 monocouche, désigné comme Co-MoS 2 , puis caractériser et examiner son effet catalyseur sur la réaction électrochimique de dégagement d'hydrogène (HER).

Les ions Co dopés agissent comme des ponts entre les atomes de sulfate, reliant les atomes S dans la région marginale et le plan basal et ainsi, induire un ordre ferromagnétique dans Co-MoS 2 . Le motif électronique hautement mélangé entre les atomes de Co et de S permet au S à l'intérieur du plan de devenir des sites actifs pendant la procédure de catalyse.

Ils ont mené des expériences pour confirmer une densité de courant d'échange considérablement augmentée pendant HER dans l'électrolyte acide, suggérant l'effet catalyseur électrique grandement amélioré du MoS 2 par rapport aux résultats antérieurs.

Cette étude peut être généralisée à d'autres monocouches 2D qui pourraient être développées en tant que catalyseurs à couche unique en éveillant les atomes du plan basal à l'origine inertes via la manipulation du ferromagnétisme. Comme des magiciens du traitement, ces catalyseurs peuvent changer le fonctionnement des réactions.