中科院大连化物所发二维材料限域单原子催化综述

中国科学院大连化学研究所发表了一篇关于二维材料受限单原子催化研究综述的封面文章

大连化学研究所催化基础国家重点实验室邓德辉研究员和鲍新河院士团队在二维材料有限单原子催化领域的工作得到了国际同行的广泛关注。他应邀在《化学评论》的封面上发表了一篇评论文章，题目是“二维材料证实单原子的灾难:概念、设计和应用”。

催化剂的性能与其几何结构和电子结构密切相关。二维材料由于其独特的几何和电子特性，不仅可以直接用作催化剂，而且是理想的催化剂载体。单原子由于其不令人满意的配位状态和易于调节的电子性质，近年来受到催化研究者的极大关注。近年来，该团队结合了二维材料和单原子材料的优点，发现二维材料约束的单原子催化剂可以构建新的电子态。受限的单原子材料可以直接作为活性中心，也可以调节其周围的配位环境作为活性中心。这类材料在许多反应体系中表现出独特的催化性能，特别是在能量小分子转化体系中。

本文系统综述了近十年来研究团队和国际同行对二维材料受限单原子催化的研究进展。二维材料(石墨烯、g-C3N4、硫化钼等)中形成的特殊电子态。)与单原子(金属或非金属)的限制对催化性能的调节以及两者结合在催化中的独特优势进行了主要讨论:1。二维材料限制单原子催化剂独特的电子特性有利于提高其内在活性；2.二维材料限域单原子催化剂的超薄结构和高比表面积有利于暴露配位不饱和活性中心，增加催化活性中心的数量；3.二维平面两侧的开放结构有利于催化反应物和产物的传质，可以提高反应速率。4.二维材料的单一而明确的长程有序结构有利于模型催化剂的构建，从而可以在原子和分子水平上理解催化反应，并阐明它们的构效关系。

文章还综述了这类材料在热、电和光催化方面的最新进展，并讨论了未来催化基础研究和工业应用的机遇和挑战。

相关链接doi:10.1021/ACS . chem rev . 8 b 00501