Eine allgemeine Strategie zur Erkennung von Metallionen zur Vermittlung von Dual-Atomic-Site-Katalysatoren

Heterogene Dual-Atomic-Site-Katalysatoren (DACs) haben großes Potenzial für diverse Anwendungen. Bislang beruht die Synthese von DACs jedoch hauptsächlich auf der zufälligen Kollision unterschiedlicher Atome auf dem Trägermaterial während der Synthese, was im Wesentlichen zu niedrigen Ausbeuten führt. Hier berichten wir über eine allgemeine Strategie zur Erkennung von Metallionen (MIR) zur Konstruktion einer Reihe von DACs, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Fe1Sn1, Fe1Co1, Fe1Ni1, Fe1Cu1, Fe1Mn1, Co1Ni1, Co1Cu1, Co2 und Cu2. Diese Strategie wird erreicht, indem zielgerichtete anorganisch-metallische Kationen und Anionen als Ionenpaare gekoppelt werden, die nacheinander auf ein stickstoffdoped Kohlenstoffsubstrat adsorbiert werden, das als Vorstufe dient. Am Beispiel der Sauerstoffreduktionsreaktion haben wir gezeigt, dass der durch diese Strategie synthetisierte Fe1Sn1-DAC eine Rekordspitzenleistung von 1,218 W cm–2 unter 2,0 bar H2–O2-Bedingungen liefert und eine verbesserte Stabilität im Vergleich zum Einzelatomstandort FeN4 aufweist. Weitere Studien zeigten, dass die überlegene Leistung aus dem synergistischen Effekt der dualen benachbarten Standorte von Fe1Sn1 resultiert, die die Adsorption von *OH effektiv optimiert und die lästige Fenton-ähnliche Reaktion mildert.