Adv Mater综述：单/多原子电催化剂的微环境调控

纳米技术

2023-02-23

通过调控催化活性位点的配位环境和相邻位点，能够调节担载于碳材料的单原子/双原子催化剂。但是精确的设计催化位点的结构和电子结构、揭示单原子/多原子催化位点的结构-性质关系仍具有非常大的困难和挑战。

有鉴于此，清华大学王定胜、河南理工大学刘宝忠等综述报道从单原子催化剂和多原子催化剂的设计理念、调控策略、结构-性能的理论认识等角度，对目前单原子/多原子催化位点微环境调控的进展。最后总结展望单原子/多原子催化剂微结构调控面临的挑战和前景。这篇综述为发展原子分散电催化剂的发展和应用提供帮助和机会。

本文要点

（1）

催化活性位点的电荷重新分布、以及催化剂的结构-活性变化规律进行总结。而且讨论了位点间距对催化剂活性的调控。基于多原子催化位点以面内金属-金属键形式、杂原子桥连方式、相互分离的原子位点形式，将多原子催化剂分为三种不同类型。此外，具有单原子/多原子位点的分子型催化剂能够用于发展动态催化位点的单原子/多原子催化剂。

（2）

作者介绍了碳基单原子/多原子电催化剂的重要进展，在水分解、燃料电池、金属-空气电池、制备高附加值化学品等领域。将不同反应的过程和其中的关键中间体物种列表，从而有助于设计催化剂结构。最后，对设计单原子/多原子电催化剂面临的挑战和前景进行展望。

参考文献

Yun Gao, Baozhong Liu, Dingsheng Wang, Microenvironment Engineering of Single/Dual-atom Catalysts for Electrocatalytic Application, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202209654

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202209654