Avanços Recentes em Eletrocatalisadores à Base de Carbono Sem Metais

Metais nobres preciosos (como Pt, Ir) e metais de transição não preciosos (por exemplo, Fe, Co), incluindo seus compostos (por exemplo, óxidos, nitrídios), têm sido amplamente investigados como catalisadores eficientes para conversão de energia, armazenamento de energia, produções químicas importantes e muitos processos industriais. No entanto, eles muitas vezes sofrem com alto custo, baixa seletividade, durabilidade inadequada e suscetibilidade à intoxicação por gás, além de questões ambientais adversas. Como uma alternativa de baixo custo, o primeiro catalisador à base de carbono sem metais (C-MFC baseado em nanotubos de carbono dopados com N) foi descoberto em 2009. Desde então, vários C-MFCs têm demonstrado mostrar desempenho catalítico semelhante ou até melhor do que seus equivalentes à base de metais, conversão e armazenamento de energia atraentes (por exemplo, células de combustível, baterias de metal-ar, divisão da água), remediação ambiental e produção química. Enormes progressos têm sido alcançados enquanto o número de publicações aumenta rapidamente a cada ano. Neste trabalho, é apresentado um panorama crítico dos avanços muito recentes neste campo em rápida evolução durante os últimos anos.