leyu乐鱼西安科大西安交大：炭载单原子催化剂在电化学反应中的研究进展多相催化剂具有优异的热稳定性和易分离性，广泛应用于工业催化领域。这种催化剂的活性组分通常由微米或纳米金属颗粒组成，只有部分表面金属原子参与催化反应，因此金属利用率低。另外，多相催化剂的催化性能受金属暴露面积、晶面取向、晶格缺陷等因素的影响，常导致副反应多，产物选择性较差。为了解决这些问题，大连化学物理研究所张涛院士团队于2011年提出了单原子催化剂（Signal Atom Catalysts，SACs）的概念，即将催化剂颗粒的尺寸减小到只有单个金属原子。在这种情况下，金属原子的利用率达到最大，且由于单原子金属活性中心的低配位特点，使其具有明显不同于颗粒催化剂的催化特性leyu乐鱼手机版官网。炭材料具有孔道丰富、比表面积大、导电性高等优势，是SACs的理想载体。尤其在电催化转化CO2、N2和H2O等小分子为燃料或高附加值化学品的电化学反应中，炭载SACs展现出了极佳的催化性能，有望得到广泛应用。

　　该综述首先回顾了炭载SACs的发展历史，总结了炭载SACs的各种化学合成方法，包括气相输运、湿化学、高温热解、原子层沉积、电化学沉积和固相合成法等；随后讨论了用于分析炭载SACs形貌和结构的各种表征工具和技术，包括球差校正高角度环形暗场扫描透射显微镜、X射线吸收近边结构谱仪和X射线吸收精细结构谱仪等，并且重点论述了原位表征技术（如原位红外吸收光谱、原位拉曼光谱、原位X射线吸收近边结构谱等）在炭载SACs电催化反应机理方面的研究；然后详细评述了炭载SACs在各种电化学反应中的应用，包括：析氢反应（Hydrogen Evolution Reaction，HER）、析氧反应（Oxygen Evolution Reaction，OER）、氧还原反应（Oxygen Reduction Reaction，ORR）、二氧化碳还原反应（CO2 Reduction Reaction，CO2RR）和氮还原反应（Nitrogen Reduction Reaction，NRR）等；最后，总结展望了炭载SACs在电催化领域应用的未来发展方向及面临的挑战，并提出了一些解决思路。

　　王翊丞，马晓博，Ayezaleyu乐鱼手机版官网，王晨旭，李阳，杨成龙，王哲帆，汪超，胡超，张亚婷.炭载单原子催化剂在电化学反应中的研究进展

　　胡超，西安交通大学化工学院副教授，博士生导师。先后主持国家级及省部级自然科学基金项目5项，企业横向课题6项，参与承担了包括国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目在内的多项重要基金课题；在国际知名刊物上发表高水平SCI/EI收录论文40余篇，其中入选ESI热点/高被引论文5篇；授权发明专利/实用新型专利6件。课题组目前主要开展先进功能碳材料的制备科学及其在电催化、电储能等技术领域的应用研究工作。

　　张亚婷，西安科技大学教授，博士生导师。主持承担国家自然科学基金重点项目、面上项目，陕西省重点研发计划、陕西省创新能力支撑计划等十余项科研课题；荣获陕西省科学技术奖2项、陕西省高等学校科学技术奖2项；在国内外高水平学术期刊发表SCI/EI收录论文80余篇；申请及授权国家发明专利20余件。课题组目前主要开展煤炭清洁高效利用leyu乐鱼手机版官网、先进功能炭材料开发与应用，以及能源化工等方面的教学与科研工作。