單原子催化劑(SAC)是多相催化領(lǐng)域一個(gè)新興的研究熱點(diǎn),是指催化劑中活性組分完全以孤立的單個(gè)原子的形式存在,并通過(guò)與載體作用或與第二種金屬形成合金得以穩(wěn)定.相比于納米/亞納米催化劑,單原子催化劑具有諸多優(yōu)勢(shì):(1)活性組分達(dá)到最大程度分散(100%),可有效提高金屬(特別是貴金屬)原子利用率;(2)活性位點(diǎn)的組成和結(jié)構(gòu)單一,可避免因活性組分組成和結(jié)構(gòu)不均勻?qū)е碌母狈磻?yīng),從而顯著提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性;(3)單原子催化劑兼具高活性、高選擇性和可循環(huán)使用的優(yōu)點(diǎn),有望成為連接均相催化與非均相催化的橋梁.因此,單原子催化劑為在原子尺度上理解催化機(jī)理和構(gòu)效關(guān)系提供了一個(gè)很好的平臺(tái).2011年,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所張濤院士團(tuán)隊(duì)首次合成了單原子鉑催化劑Pt1/FeOx.該催化劑通過(guò)共沉淀法制備,在CO氧化以及PROX反應(yīng)中展示出優(yōu)異的催化性能,其TOF值為相應(yīng)的納米催化劑3倍之高.在此基礎(chǔ)上,該團(tuán)隊(duì)隨后發(fā)展了一系列貴金屬單原子催化劑,例如Ir/Fe Ox,Pd/Zn O,Au/Ce O2和Ag-Pd/Si O2.這些催化劑在水氣變換反應(yīng)、乙炔選擇性加氫反應(yīng)、芳香硝基化合物選擇加氫等反應(yīng)中表現(xiàn)出...

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