Catalisadores não metálicos incluem principalmente baseados em carbono

Os catalisadores não metálicos incluem principalmente catalisadores à base de carbono e alguns catalisadores de boro e fósforo. Normalmente, os catalisadores à base de carbono têm uma estrutura porosa e uma grande área superficial, o que facilita a exposição de locais mais ativos e fornece um canal rico para o transporte de prótons e elétrons. Vários grupos funcionais contendo oxigênio e alguns defeitos na superfície e na borda do óxido de grafeno fazem com que ele tenha diferentes propriedades elétricas e atividades catalíticas. Os pesquisadores usam várias modificações químicas e métodos de ligação química para modificar outros componentes benéficos nos grupos funcionais da superfície de GO para preparar um novo tipo de eletrocatalisador. Usando grafithinyne como substrato, os pesquisadores descobriram que os átomos de boro e nitrogênio doping podem reduzir o CO2 ao etileno. Menos camadas de nanopartículas de fósforo preto têm melhor atividade e seletividade para NRR por causa de locais mais ativos e mais fracos.

Entre os três tipos de eletrocatalisadores acima, os materiais estruturais bidimensionais de nano-finas nano-finas são amplamente utilizados no campo da catálise. As características de alta área de superfície específica, um grande número de locais ativos expostos e estrutura não empilhada os fazem ter vantagens catalíticas naturais. Os catalisadores bidimensionais de átomos únicos baseados em materiais bidimensionais também se tornaram um ponto de pesquisa de pesquisa na eletrocatálise.