Year: 2025
Type: article
Abstract: 单原子催化剂（SACs）因其极致的原子利用效率和独特的催化性能, 已成为多相催化领域的前沿热点. 然而, 对其“单原子”概念的简单化理解掩盖了其内在的复杂性. 本综述旨在系统地梳理和探讨当前单原子催化领域面临的核心科学问题，为该领域的未来发展提供一个概念性框架。本文首先深入剖析了单原子催化剂活性位点的非均一性，揭示了“所见非所得”的本质, 即少数高活性的位点往往主导着整体催化性能. 随后，本文探讨了通过精准调控单原子中心的配位微环境以及构筑协同催化活性位点集合体, 来实现对催化剂活性与选择性精准调控的策略. 进一步地, 本综述阐述了单原子催化剂在真实反应条件下的动态演化行为, 强调了通过原位/工况表征技术识别在反应中动态生成的“真实”活性位点的重要性. 最后, 本文对该领域的发展进行了展望，指出其终极目标是摆脱“试错法”的传统模式, 迈向一个能够对单原子催化剂进行预测性、理性设计与按需制造的新时代. 这一蓝图的实现, 亟需在活性位点均一性的精准可控合成、活性物种的定量表征、数据驱动的催化剂设计以及活性位点的动态调控等方向上取得突破, 从而拓展单原子催化在复杂化学转化中的应用边界.
Source: Scientia Sinica Chimica
Authors: Wengang Liu, Leilei Zhang, Aiqin Wang, Tao Zhang
Language: English
Subfield: Materials Chemistry
Field: Materials Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: bronze
OpenAlex ID: W4415383293