据报道，用大量元素掺杂石墨烯可以增强其电催化性能。看来，无论我们在石墨烯中添加什么“废料（鸟屎）”，电催化作用都会增加。如果说我们在石墨烯上吐唾沫，石墨烯就会变成更好的电催化剂。
2020年1月14日，捷克化学技术大学Martin Pumera团队在顶级材料学期刊ACS Nano 在线发表题为“Will Any Crap We Put into Graphene Increase Its Electrocatalytic Effect?”的研究论文。
该研究证明了鸟屎处理的石墨烯确实使石墨烯比未掺杂的石墨烯更具电催化性。鸟屎处理的石墨烯和对照未掺杂的石墨烯都显示相同的形态。这些修饰的石墨烯在氧还原和氢释放方面均表现出更好的电催化性能。
因为用便宜的鸟粪来掺杂石墨烯会比许多复杂的多元素掺杂程序产生更多的电催化材料，所以研究人员认为这样做没有任何道理，该研究呼吁其他科研人员应该将精力集中在其他研究方向上。
总而言之，研究人员推测可以通过进料（雏鸡进料）调整鸡粪的化学成分，进一步提高所得掺杂催化剂的质量。研究人员认为燃料电池和氢经济领域中存在鸟屎处理的石墨烯的潜力，并且鸟屎处理的石墨烯可以成为像鸟粪一样的高附加值产品。
据报道，用大量元素掺杂石墨烯可以增强其电催化性能。几乎已经成为一种范式，曾经极好的石墨烯用于电催化不再那么奇妙了，这需要在其中添加一些东西（即石墨烯掺杂了许多不同的元素，包括N，S，P，B等）。
在所有情况下，掺杂石墨烯的电催化作用均得到增强。显然，掺杂原子/基团是给电子还是吸电子无关紧要。
仅有少数实验和理论研究发现，B或S掺杂实际上会抑制电化学反应。掺杂单个原子后，显然再一次不足以进行电催化（一个原子）。
由于所谓的“协同效应”，二元素掺杂的石墨烯比掺杂一种元素的石墨烯被认为是更好的催化剂。多元素即三掺杂碳的石墨烯以外的更多或更多的“杂原子”成为一种趋势。
看来，无论我们在石墨烯中添加什么“废料（鸟屎）”，电催化作用都会增加。
扫描电镜图像
如果说我们在石墨烯上吐唾沫，石墨烯就会变成更好的电催化剂。有84种相当稳定的元素（稀有气体和碳除外），可以通过石墨烯的单元素掺杂生产84种物品；对于两种掺杂剂，我们有3486种可能的组合，对于三种掺杂剂，我们可以发布95,284种组合，而对于四种元素，则接近2×10^6种组合。
该研究决定将这一论点向前推进，并通过实验证明这种努力通常不会带来重要的见识。在下文中，研究人员证明了石墨烯无休止的共掺杂的无意义。
该研究决定遵循不断增加的掺杂剂的夸张说法。
但是，该研究没有使用昂贵的，有毒的化学物质（例如氨，氟，氯，硼烷等），而是使用鸟粪作为掺杂剂。
与使用合成化学品相比，鸟粪在掺杂方面具有很大的优势。它的价格低廉，包含多种元素（包括N，P，S，Cl等）。
线性扫描伏安图
该研究证明了鸟屎处理的石墨烯确实使石墨烯比未掺杂的石墨烯更具电催化性。
鸟屎处理的石墨烯和对照未掺杂的石墨烯都显示相同的形态。用鸟屎处理的的石墨烯在材料中包含额外的N，S和P。
这些修饰的石墨烯在氧还原和氢释放方面均表现出更好的电催化性能，在这种情况下，可以将其视为ORR和HER的潜在多功能催化剂。
因为用便宜的鸟粪来掺杂石墨烯会比许多复杂的多元素掺杂程序产生更多的电催化材料，所以研究人员认为这样做没有任何道理，该研究相信其他科研人员应该将精力集中在其他研究方向上。
总而言之，研究人员推测可以通过进料（雏鸡进料）调整鸡粪的化学成分，可以进一步提高所得掺杂催化剂的质量。
研究人员认为燃料电池和氢经济领域中存在鸟屎处理的石墨烯的潜力，并且研究人员认为鸟屎处理的石墨烯可以成为像鸟粪一样的高附加值产品。
参考消息：
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.9b00184
编辑 | 宗华
排版 | 华园