在原子尺度下精準調控催化劑的活性中心可謂是化學合成催化劑的聖杯。單原子位點催化劑(Single atomic site catalysts,SASC)具有最大的原子利用效率和均一獨特的結構,為研究者在原子分子尺度設計催化劑的合成創造了機遇,成為未來催化劑重要的發展方向。
最近,清華大學李亞棟院士與王定勝副教授等人對近年來化學方法合成單原子位點催化劑(SASC)的研究工作進行了總結,主要歸納了10餘種合成策略,著重討論合成策略中如何實現金屬前驅體的原子級分散,如何防止在製備過程中的遷移團聚,如何最終實現單原子穩定在載體上。同時也比較了各種合成策略的優勢與不足。
最後作者指出了化學法合成SASC目前仍面臨的困難與挑戰,同時指出SASC在工業化發展中需要更深入的探索與研究投入,包括探索非均相SASC催化劑取代傳統均相催化劑的可能性、探究高載量高穩定性的SASC以滿足工業需求、解決催化劑積碳和金屬活性中心中毒等問題、篩選出可以適合大規模生產單原子催化劑的體系等。
本研究在線發表於Chem. Rev.。
Chemical Synthesis of Single Atomic Site Catalysts
Shufang Ji, Yuanjun Chen, Xiaolu Wang, Zedong Zhang, Dingsheng Wang*, Yadong Li*
Chem. Rev.,2020, DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00818
導師介紹
王定勝,1982年出生。2004年於中國科學技術大學化學物理系獲理學學士學位。2009年於清華大學化學系獲理學博士學位。2009至2012年在清華大學物理系從事博士後研究。2012年7月加入清華大學化學系,被聘為講師,2012年12月,晉升為副教授。2015年獲博士生導師資格。2012年獲全國優秀博士學位論文獎。2013年獲國家優秀青年科學基金。2018年獲青年拔尖人才計劃。課題組一直致力於無機納米材料化學研究領域,以無機納米合成化學為基礎,主要從事金屬納米晶、團簇及單原子為主的無機功能納米材料的合成、結構調控與催化性能研究。已經在國際知名學術期刊發表學術論文100餘篇,包括Chem. Rev.1篇、Nature Chem.1篇、Nature Nanotech.1篇、Nature Commun.6篇、J. Am. Chem. Soc.11篇、Angew. Chem. Int. Ed. 10篇、Adv. Mater.9篇等國際知名期刊。