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Los catalizadores de átomos individuales (SACs) coordinados con nitrógeno han surgido como una frontera para la electrocatalisis (como la reducción de oxígeno) con una maximización de la utilización de átomos y una alta actividad catalítica. El diseño preciso y la síntesis operativa de los SACs son vitales para aplicaciones prácticas, pero siguen siendo desafiantes porque los tratamientos de alta temperatura comúnmente utilizados siempre resultan en cambios estructurales impredecibles y en la creación aleatoria de átomos individuales. Aquí, desarrollamos un enfoque sintético libre de pirólisis para preparar SACs con alta actividad electrocatalítica utilizando un marco orgánico covalente (COF) rico en ftalocianina de hierro (FePc) totalmente π-conjugado. En lugar de crear aleatoriamente especies de Fe-nitrógeno en una matriz de carbono (Fe-N-C) a través de la pirólisis, fijamos los centros de Fe-N-C diseñados atómicamente a través de interacciones intermoleculares entre la red del COF y la matriz de grafeno. Los catalizadores sintetizados muestran una excepcional densidad de corriente cinética en la catálisis de reducción de oxígeno (cuatro veces mayor que el Pt/C de referencia) y una superior densidad de potencia y estabilidad cíclica en baterías de Zn-aire en comparación con Pt/C como electrodos de aire.
Peng et al. (Fri,) estudiaron esta cuestión.