关于单原子催化剂:你所不知道的那些事!
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发布时间：2024-10-16 20:19
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时间：2024-10-23 09:54
在2011年，中国科学院大连化学物理研究所的张涛院士、清华大学李隽教授与美国亚利桑那州立大学刘景月教授共同提出了“单原子催化”这一创新概念。Nature chemistry上发表的《单原子铂-1/FeOx在CO氧化中的催化作用》（作者乔波涛、王爱琴）成为这一领域的里程碑。单原子催化剂的独特结构使其表现出与传统纳米催化剂截然不同的活性、选择性和稳定性。
2014年后，单原子催化迅速成为催化研究的前沿热点。随着同步辐射X射线吸收等先进技术的发展，科学家得以在原子级别上理解催化剂的性能与结构关系，促进了多相催化与均相催化之间的融合，特别是在催化机理研究上提供了实验操作平台。本文将深入探讨单原子催化在水催化、碳氧化、储能电池、生物诊疗等领域的应用，以及相关研究机构和学者的贡献。
据Web of science至2020年3月的数据，单原子催化剂领域的论文已达2015篇。大连化物所的张涛、包信合和王爱琴，清华大学的李隽等人，中国科学技术大学的吴宇恩等都在这一领域做出了重要贡献。
代表性工作包括：
1. Pt-1/FeOx：中国科学院的奠基之作，展示了单原子铂的高活性和稳定性。
2. Cu到铜单原子位点的直接转化：中科大吴宇恩和清华大学李亚栋教授实现了大规模单原子催化剂的合成。
3. Co-N/G在高硫含量锂硫电池中的应用：中国科学技术大学的科研团队揭示了单分散钴在催化反应中的潜力。
4. 高活性Fe3+–N–C单原子催化剂：瑞士洛桑联邦理工学院与台湾大学的研究，展示了单原子在CO2还原中的卓越性能。
5. 单原子催化在生物医学中的应用：上海硅酸盐研究所的研究概述了单原子催化剂在生物医学领域的关键作用。
这些研究不仅推动了催化科学的进步，也为解决实际问题提供了新的解决方案。未来，单原子催化技术有望在更多领域展现出其革命性影响。
