Niet-metalen katalysatoren omvatten voornamelijk op koolstof gebaseerd

Niet-metalen katalysatoren omvatten hoofdzakelijk op koolstof gebaseerde katalysatoren en enkele op boor- en fosforgebaseerde katalysatoren. Meestal hebben koolstofgebaseerde katalysatoren een poreuze structuur en een groot oppervlak, dat de blootstelling van meer actieve locaties vergemakkelijkt en een rijk kanaal biedt voor protonen- en elektronentransport. Verschillende zuurstofhoudende functionele groepen en sommige defecten op het oppervlak en de rand van grafeenoxide zorgen ervoor dat het verschillende elektrische eigenschappen en katalytische activiteiten hebben. Onderzoekers gebruiken verschillende chemische modificaties en chemische bindingsmethoden om andere gunstige componenten op de functionele groepen van het oppervlak te wijzigen om een ​​nieuw type elektrokatalysator te bereiden. Met behulp van Graphithinyne als een substraat, vonden de onderzoekers dat doping van enkele boor- en stikstofatomen CO2 tot ethyleen kan verminderen. Minder lagen zwarte fosfor nanosheets hebben een betere activiteit en selectiviteit voor NRR vanwege actievere sites en zwakker haar.

Van de bovengenoemde drie soorten elektrokatalysatoren worden tweedimensionale ultradunne nanosheet structurele materialen op grote schaal gebruikt op het gebied van katalyse. De kenmerken van een hoog specifiek oppervlak, een groot aantal blootgestelde actieve plaatsen en niet-gestapelde structuur zorgen ervoor dat ze natuurlijke katalytische voordelen hebben. Tweedimensionale katalysatoren met één atoom op basis van tweedimensionale materialen zijn ook een onderzoekshotspot in elektrokatalyse geworden.