楼雄文&张华彬Joule综述：用于光催化能源转化的单原子催化剂

Nanoyu

2022-01-14

近年来，通过在合适的载体上修饰单分散的金属原子或单核金属配合物而产生的单原子催化剂（SACs）在化学和材料科学中受到人们的广泛关注。原则上，SACs在载体表面上可实现100%的金属分散，以最大限度地提高金属利用率，这是开发高效、低成本多相催化剂的一个特殊和理想特征，特别是对贵金属（如Pt, Pd, Ru, Ir）的高效利用具有重要意义。此外，单原子金属中心与主体材料灵活配对的巨大可能性及其局部配位环境的精细控制，也为设计诸多高效的SACs提供了巨大潜力。

基于此，南洋理工大学楼雄文教授，阿卜杜拉国王科技大学张华彬教授总结了单原子光催化的关键原理，以全面了解其工作机理，从而促进更高效单原子光催化剂的合理设计与制备。

文章要点

1）作者首先简要介绍了SACs光催化应用的成就和特点，随后对单原子光催化剂的合成策略及相关结构表征方法进行概述。更重要的是，作者通过举例阐明了单原子金属位点促进表面电荷分离/传输的机理以及单原子光催化中分子的吸附和活化。

2）此外，作者还介绍了SACs在众所周知的新兴光催化领域中的应用以及最新进展。

3）最后，作者对SACs在光催化能源转化方面的未来发展方向提出了一些挑战与展望，有望为光催化中SACs的理解和工程提供一些新见解，并进一步加速这一重要新兴研究领域的发展。

参考文献

Xue et al., Single-atom catalysts for photocatalytic energy conversion, Joule (2021)

DOI： 10.1016/j.joule.2021.12.011

https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.12.011