Используя комбинацию экспериментального анализа и моделирования методом теории функционала плотности (DFT), учёные получили более глубокое понимание структурных и электронных свойств модифицированных CNPs. В частности, наночастицы, допированные бором, продемонстрировали перенапряжение 338 мВ при плотности тока 10 мА/см2.

Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения выявила губкоподобную фрактальную структуру, которая улучшает перенос заряда и увеличивает количество активных реакционных центров.

Более того, модификации поверхностной химии нарушили электронейтральность, улучшив адсорбцию и эффективность реакции, что привело к созданию более надёжной каталитической системы. Эти усовершенствования материалов позволяют снизить зависимость от дорогостоящих катализаторов на основе платины, делая технологии чистой энергии более жизнеспособными и доступными.

Исследование имеет последствия для индустрии чистой энергии и устойчивого транспорта. Эти катализаторы могут быть интегрированы в топливные элементы, обеспечивая более эффективную генерацию энергии для электромобилей и систем хранения энергии. Они также играют важную роль в производстве водорода, поддерживая переход к водородной экономике. Кроме того, их использование в системах хранения возобновляемой энергии повышает стабильность ветровой и солнечной генерации.

Хотя результаты исследования демонстрируют значительный потенциал, необходимы дальнейшие работы для масштабирования производства, оптимизации стабильности материалов и интеграции этих катализаторов в коммерческие приложения. С развитием метода появляется потенциал превратить автомобильные выхлопы из экологической проблемы в решение для чистой и устойчивой энергетики.