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科研人員提出電弧放電法一步合成高穩定性單原子催化劑的新策略
近日，中國科學院上海矽酸鹽研究所先進材料與新能源應用研究團隊、北京大學、北京工業大學和中科院上海應用物理研究所合作，提出一步法合成單原子催化劑的新策略，該單原子鉑催化劑顯示出高效的液相選擇加氫性能，高溫合成過程有利於單原子催化劑穩定性的提高，相關研究成果以One-Step High-Temperature-Synthesized
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...表面穩定單原子催化劑的形成機理|npj Computational Materials
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群雄逐鹿,單原子電催化劑的前世今生!
單原子概念的提出，離不開研究人員對提高貴金屬催化劑（Pt, Pd, Rh等）原子利用率(Atomic utilization ratio)的追求。減小納米催化劑的粒徑，一直是提高貴金屬催化劑原子利用率的經典策略，將納米粒子的粒徑縮小到極限，理論上會得到100%的原子利用率，實現這種性能的材料，就是本文的主角-單原子催化劑。
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如何定義單原子催化劑?
為方便學術討論以及避免引起不必要的誤解，現參考劉景月教授文章，特別對單原子催化劑有關的各個學術術語進行解釋。
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電化學沉積實現單原子催化劑的普適性製備
單原子催化劑是一類將孤立分散的金屬原子負載到載體上的新型催化劑。單原子催化劑最大化的原子利用率可以有效減少金屬材料的使用，尤其是貴金屬材料，這對催化劑的生產成本十分有利。同時，單原子催化劑中活性金屬中心的配位結構會影響單原子催化劑的電子結構。
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單原子催化劑宏量製備哪家強？已從實驗室邁向工業界
單原子催化劑由於原子利用效率高，在某些反應中，表現出非常優異的性能以及特殊的選擇性，從而備受廣大研究者的青睞。然而，很多人認為單原子催化劑離商業化還有很遠的路要走。公斤級製備單原子催化劑 2、中科院理化所張鐵銳研究員報導了可以大規模（> 1 kg）生產高金屬負載量的單原子催化劑的方法，並成功合成了一波M-SACs催化劑（M = Ni，Mn，Fe，Co，Cr，Cu，Zn，Ru，Pt及其組合）催化劑。（Nat.
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單原子催化劑研究現狀：我們在哪裡？要到哪裡去？
當催化劑尺寸降低到團簇、單原子時，其能級結構和電子結構會發生根本性的變化，正是由於這種獨特的結構特點，使得單原子催化劑往往表現出不同於傳統納米催化劑的活性、選擇性和穩定性。單原子催化劑因其具有原子級分散的金屬活性中心，表現出極其優異的催化活性和最大的原子使用效率。
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單原子CO2電催化劑合成、種類、機理
最近，錨定在導電基底上的單原子金屬被發現能夠有效的進行電化學CO2還原反應，該項發現為開發價格低廉、高效率的電化學催化劑提供了較為廣泛的經驗。在單原子電催化劑中，催化活性位點的結構、配位環境對催化劑的性能起到至關重要的作用。
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陳軍院士課題組Angew：單原子催化劑普適性製備新策略
該工作有望為合成用於多種電催化應用的單原子催化劑開闢新的途徑。背景介紹單原子催化劑具有100%的原子分散性、高度不飽和的配位環境和均勻的反應中心等特點，因而表現出很高的催化活性和選擇性。碳基負載的單原子催化劑在電催化領域引起了廣泛的關注，因為碳基質不僅可以作為穩定金屬原子的基底材料，而且較強的界面相互作用會改變金屬原子的電子密度, 從而提高電催化活性。然而，目前可控合成碳基負載單原子催化劑仍是一個科學難題，這主要是由於單個金屬原子具有超高的表面能，易遷移團聚形成納米顆粒。
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一招製備多種單原子催化劑
單原子金屬催化劑具有獨特的配位環境和100%的原子利用率，已經成為催化研究的前沿領域。熱力學上，單原子具有高表面能，容易導致原子團聚和催化劑不穩定。常規的單原子合成方法具有能量消耗高、條件苛刻、程序繁瑣、不可控和負載量低等問題，嚴重阻礙了單原子催化劑的發展。
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氮化鈦負載的鉑單原子催化劑用於選擇性電化學反應
最近，韓國科學家Hyunjoo Lee教授領導的團隊成功製備出了鉑的單原子催化劑（single-atom catalyst），為鉑提供一種理想的最小化結構，並顯示出優異的催化活性。研究人員使用氯配體成功製備出氮化鈦納米粒子負載的鉑單原子催化劑。
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中國科大電化學沉積法製備鉬鈷等34種單原子催化劑
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心和化學物理系曾傑教授、周仕明副教授研究團隊發展出了一套利用電化學沉積製備單原子催化劑的普適性方法，利用該方法研究人員成功製備出了34種單原子催化劑，覆蓋了鉬、鈷、錳等多種過渡金屬和襯底。相關成果發表在《自然 通訊》上。
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基於不同氮化碳載體的單原子非均相催化劑
為了實現貴金屬的有效利用和催化選擇性，基於貴金屬的單原子非均相催化劑然而，目前氮化碳基單原子催化劑的研究主要集中在聚合態的GCN上，而其他結構的氮化碳材料，例如在獲得GCN的聚合過程中的眾多中間體，線性蜜勒胺寡聚體(LMO)，高度結晶的氮化碳，如聚三嗪醯亞胺(PTI)、聚庚嗪醯亞胺(PHI)等與單原子金屬作用的研究很少。
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研究發現單原子催化劑中經典金屬-載體強相互作用
SMSI對催化劑的活性、選擇性和穩定性有顯著的影響，從而引發了廣泛關注和深入研究。前期研究中，喬波濤和張濤團隊與王軍虎團隊發現了金和鉑族金屬納米催化劑的多種SMSI效應（J. Am. Chem. Soc.,2016, 138, 56；Angew. Chem. Int. Ed.,2016, 55, 10606；Sci. Adv.,2017, 3, e1700231；Chem.
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單原子合金：優化電荷態、提升光催化 | NSR
，從顆粒性質、晶面性質，到它們與光催化劑的界面接觸、以及各種助催化劑之間的協同作用，不一而足。然而，對「共催化劑表面電荷調控」這一關鍵問題，卻鮮有研究。近期，中國科學技術大學江海龍教授團隊設計併合成了具有優異催化性能的Pd10@Pt1/MOF複合催化材料，其中，共催化劑Pd10@Pt1處於單原子合金（SAA）態，且擁有最富電子的Pt表面電荷態
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...氦舶科技」率先切入高性能電子印刷化學品、單原子催化劑市場
Hyperion氦舶科技關注的另一個方向是單原子催化劑的研發和生產。在工業催化領域，單原子材料被譽為未來催化材料的發展方向。材料在催化過程中能夠擁有接近100%的原子利用率，且擁有極高的催化選擇性。但單原子催化材料的研究多處於學術階段，Hyperion氦舶科技是首家具備穩定規模化生產單原子催化材料能力的公司。
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ChemSusChem:納米碳基單原子催化劑助力高能量密度鋰硫電池
清華大學和中科院蘇州納米所張躍鋼教授團隊在ChemSusChem期刊發文對高活性單原子催化劑在鋰硫電池中的應用進行了探討，文章重點探討了金屬單原子及其碳載體對多硫化物轉化反應的催化作用機制，並對單原子催化劑在電化學儲能中的應用前景和面臨的挑戰做出了展望。
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調控活性位密度和載體孔結構增強單原子Fe催化劑ORR性能
., 2020, 19, 282）、金屬合金催化劑（Nature, 2019, 574, 81）等。其中尤其以單原子Fe催化劑（Fe-N-C）的ORR性能最為突出。在鹼性電解液中，單原子Fe-N-C催化劑的性能甚至優於貴金屬Pt/C催化劑。高性能單原子Fe-N-C催化劑主要是通過高溫裂解含有Fe、N、C的前驅體製備而成。
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JACS封面文章:單原子催化劑應用於類芬頓反應—新聞—科學網
近日，中科院大連化物所黃延強研究員、張濤院士團隊與新加坡南洋理工大學劉彬教授合作，首次將氮摻雜石墨烯錨定的Co單原子催化劑應用於類芬頓反應中 近年來，以催化過硫酸鹽（PMS）產生自由基來實現有機汙染物分子高效降解的類芬頓反應受到廣泛的關注，設計高效的催化劑以提高PMS活化效率和實現有機物分子的高效降解是PMS類芬頓反應研究的重點。然而，作為自由基主導的反應，自由基的半衰期通常極短，因此，縮短自由基從PMS催化位點到有機物分子吸附位點的遷移距離是高效類芬頓反應催化劑開發的關鍵。
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南大夏興華課題組：定點欠電位沉積製備單原子催化劑
背景A．單原子催化劑製備的瓶頸單原子金屬催化劑具有獨特配位環境和最大原子利用率，已經成為異相催化研究熱點。熱力學上，單原子表面能高，容易發生原子團聚和催化劑不穩定等問題。目前常規的單原子合成方法具有能量消耗高、條件苛刻、程序繁瑣、不可控和負載量低等問題，嚴重阻礙了單原子催化劑的發展。研究核心問題：發展在常溫常壓下、簡單高效製備高負載量單原子金屬催化劑的新方法。