Nemetaliniai katalizatoriai daugiausia apima anglies pagrindu

Nemetaliniai katalizatoriai daugiausia apima anglies pagrindu pagamintus katalizatorius ir kai kuriuos boro bei fosforo pagrindu pagamintus katalizatorius. Paprastai anglies pagrindu pagaminti katalizatoriai turi porėtą struktūrą ir didelį paviršiaus plotą, kuris palengvina aktyvesnių vietų ekspoziciją ir suteikia turtingą kanalą protonų ir elektronų transportavimui. Įvairios deguonies turinčios funkcinės grupės ir kai kurie grafeno oksido paviršiaus ir krašto defektai daro skirtingas elektrines savybes ir katalizinį aktyvumą. Tyrėjai naudoja įvairias chemines modifikacijas ir cheminio surišimo metodus, norėdami modifikuoti kitus naudingus komponentus ant paviršiaus funkcinių grupių, kad paruoštų naujo tipo elektrokatalizatorių. Naudodami grafithiny kaip substratą, tyrėjai nustatė, kad vieno boro ir azoto atomų dopingas gali sumažinti CO2 iki etileno. Mažiau juodo fosforo nanoskopų sluoksnių yra geresnis aktyvumas ir selektyvumas NRR dėl aktyvesnių vietų ir silpnesnių.

Tarp aukščiau išvardytų trijų elektrokatalizatorių tipų katalizės srityje plačiai naudojamos dvimatės ypač plonos nanoskopinės struktūrinės medžiagos. Aukšto specifinio paviršiaus ploto, daugybės veikiančių aktyvių vietų ir nepažįstamos struktūros charakteristikos daro natūralius katalizinius pranašumus. Dviejų matmenų vieno atomo katalizatoriai, pagrįsti dvimatėmis medžiagomis, taip pat tapo tyrimų tašku elektrokatalizės būdu.