Els catalitzadors no metàl·lics inclouen principalment basats en carboni

Els catalitzadors no metàl·lics inclouen principalment catalitzadors basats en carboni i alguns catalitzadors basats en bor i fòsfor. Típicament, els catalitzadors basats en carboni tenen una estructura porosa i una gran superfície, que facilita l’exposició de llocs més actius i proporciona un canal ric per al transport de protons i electrons. Diversos grups funcionals que contenen oxigen i alguns defectes a la superfície i la vora de l’òxid de grafè fan que tinguin diferents propietats elèctriques i activitats catalítiques. Els investigadors utilitzen diverses modificacions químiques i mètodes d’enllaç químic per modificar altres components beneficiosos en els grups funcionals superficials de GO per preparar un nou tipus d’electrocatalitzadors. Utilitzant el grafitinyne com a substrat, els investigadors van trobar que el dopatge dels àtoms de bor i nitrogen únic pot reduir el CO2 a l’etilè. Menys capes de nanosheets de fòsfor negre tenen una millor activitat i selectivitat a NRR a causa de llocs més actius i més dèbil.

Entre els tres tipus d’electrocatalitzadors anteriors, els materials estructurals de nanosheet ultra-prim bidimensionals s’utilitzen àmpliament en el camp de la catàlisi. Les característiques de la superfície alta específica, un gran nombre de llocs actius exposats i l'estructura no apilada els fan que tinguin avantatges catalítics naturals. Els catalitzadors bidimensionals d’un sol àtom basats en materials bidimensionals també s’han convertit en un punt d’investigació en l’electrocatalisi.