大连化物所发表单原子催化综述文章

内容来源：中国科学院　　

近日，中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究室研究员乔波涛和中科院院士张涛团队撰写题为Single-Atom Catalysts Based on the Metal-Oxide Interaction的综述文章。

2011年，张涛团队与清华大学教授李隽、美国亚利桑那州立大学教授刘景月合作，报道Pt1/FeOx单原子催化剂，并在此基础上提出“单原子催化”的概念（Nature Chemistry，2011；Accounts of Chemical Research，2013）。单原子催化剂表现出较多异于负载型纳米颗粒催化剂的特性，如金属利用率达到最大、金属载体界面最大化（Angewandte Chemie International Edition，2018）、活性位点组成结构均一、有望沟通均相与多相催化(Angewandte Chemie International Edition，2016）等，因此对特定反应具有较好的活性、选择性和稳定性，目前已成为多相催化领域的研究热点。

氧化物是单原子催化剂较为常用的一大类载体。该研究综述了此类催化剂的制备方法、表征手段和适用范围，并选取8种常见的代表性氧化物，分别介绍在这些载体上金属单原子的稳定机制和特异的催化性能。该综述还分类总结了金属原子与氧化物载体之间的相互作用，评述单原子催化的研究现状，并展望今后的研究重点。

乔波涛和张涛团队致力于开发氧化物负载的单原子催化剂，陆续研制出负载在氧化铁、氧化钛和氧化铈等氧化物上的Pt、Au、Rh等单原子催化剂（ACS Catalysis，2015；nature communications，2019；Angewandte Chemie International Edition，2020）。基于在该领域的探索，揭示单原子催化剂体系可以发生共价金属-载体相互作用（CMSI效应，Nano Research，2015；nature communications，2019；nature communications，2020）和经典强金属-载体相互作用（SMSI效应，Angewandte Chemie International Edition，2020），研究成果有助于精准合成单原子催化剂，并为研究催化活性中心和调控催化性能提供新思路。

该综述作为后封面文章发表在Chemical Reviews的Heterogeneous Single-Atom Catalysis专题上。研究工作得到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项（B类）“能源化学转化的本质与调控”和国家重点研发计划等的资助。