उच्च-प्रदर्शन ऑक्सीजन कमी प्रतिक्रिया के लिए परमाणु मैंगनीज केंद्र की स्पिन को नियंत्रित करना

एकल परमाणु उत्प्रेरक (SACs) ऑक्सीजन कमी प्रतिक्रिया (ORR) के लिए आशाजनक गैर-कीमती उत्प्रेरक हैं। दुर्भाग्यवश, ORR SACs आमतौर पर असंतोषजनक गतिविधि और विशेष रूप से खराब स्थिरता से पीड़ित होते हैं। यहाँ, हम नाइट्रोजन और सलफर सह-डोप्ड ग्राफीन पर एटमिक्ली बिखरे हुए मैंगनीज (Mn) की रिपोर्ट करते हैं, जो कि अल्कलाइन इलेक्ट्रोलाइट में ORR के लिए एक प्रभावी और मजबूत इलेक्ट्रोकैटालिस्ट है, जो 0.1 M KOH में 40,000 चक्रों के बाद गतिविधि में नगण्य गिरावट के साथ रिवर्सिबल हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (RHE) के मुकाबले 0.883 V का हाफ-वेव पोटेंशियल (E1/2) प्राप्त करता है। सल्फर (S) को जोड़ने से Mn-S समन्वय बनाने के लिए एकल Mn परमाणु की स्पिन स्थिति को उच्च-स्पिन से निम्न-स्पिन में बदलता है, जो कि एकल Mn परमाणु स्थलों पर ऑक्सीजन मध्यवर्ती का अवशोषण को प्रभावी ढंग से अनुकूलित करता है और इस प्रकार ORR गतिविधि को greatly सुधारता है।