हेलिकल कार्बन समर्थन पर एकल लोहे की साइटों की संकुचन तनाव मॉड्यूलेशन इलेक्ट्रोकैटालिटिक ऑक्सीजन कमी को बढ़ाता है

सार धातु साइटों की स्थानीय संरचना को डिज़ाइन और मॉड्यूलेट करना एकल धातु साइट उत्प्रेरक की अद्वितीय चयनशीलता और उच्च गतिविधि प्राप्त करने के लिए कुंजी है। यहाँ, हम इलेक्ट्रोकैटालिटिक गतिविधि को बढ़ाने के लिए वक्रित एकल आणविक लोहे-नाइट्रोजन साइटों की तनाव इंजीनियरिंग की रिपोर्ट करते हैं। पहले, स्व-इकट्ठे हुए चिरल सर्फेक्टेंट से टेम्पलेटेड हेविकल पॉलीपायरोले के कार्बनाइजेशन के द्वारा प्रचुर मात्रा में उच्च वक्रता सतह के साथ एक हेलिकल कार्बन संरचना को वास्तविकता में लाया जाता है। उच्च वक्रता सतह समर्थित Fe−N 4 साइटों पर संकुचन तनाव को प्रस्तुत करती है। परिणामतः, वक्रित Fe−N 4 साइटें जिनमें 1.5% संकुचित Fe−N बंधन होते हैं, समतल साइटों की तुलना में नीचे की ओर शिफ्टेड d-बैण्ड केंद्र प्रदर्शित करती हैं। इस प्रकार का परिवर्तन ऑक्सीकरण अंतराल और धातु साइटों के बीच बंधन शक्ति को कमजोर कर सकता है, जो ऑक्सीजन कमी के लिए बहुत छोटी ऊर्जा बाधा के परिणामस्वरूप होती है। उत्प्रेरक परीक्षण आगे दिखाते हैं कि वक्रित Fe−N 4 साइटों के लिए 0.9 V बनाम RHE पर 7.922 mA cm −2 की गतिशील धारा घनत्व प्राप्त होती है, जो समतल साइटों की तुलना में 31 गुना अधिक है। हमारे निष्कर्ष एकल धातु साइटों की स्थानीय तीन-आयामी संरचना को मॉड्यूलेट करने और तनाव इंजीनियरिंग के माध्यम से उत्प्रेरक गतिविधि को बढ़ाने पर प्रकाश डालते हैं।