清华大学王定胜/温州大学孟格课题组综述：针对多步反应的单原子催化剂的多功能设计

近年来，单原子催化剂（SACs）已经发展成为一个新兴的催化领域，与传统的纳米催化剂相比，单原子催化剂中活性组分的晶粒尺寸从纳米颗粒降低到单原子级别，能够实现原子最大利用率和催化活性位点的充分暴露，并具有成本低、独特可调的微观结构及催化性能等优点。然而，单原子催化剂在面对复杂的多步反应时往往难以发挥理想的效果。

针对复杂多步反应的单原子催化剂多功能设计近年来得到了很好的发展。近日，温州大学化学与材料工程学院孟格博士课题组与清华大学化学系王定胜教授课题组合作在SCIENCE CHINA Chemistry杂志上发表了题为“Multifunctional design of single-atom catalysts for multistep reactions”的综述文章，详细介绍了近年来多活性位点单原子催化剂构建策略的实验和计算进展。

本文中，作者详细讨论了近年来用于多相多步反应中的多活性位点单原子催化剂，并对其构建策略的实验和计算进展进行了详细的说明，具体地将其分为单原子/单原子、单原子/纳米颗粒和单原子/载体多功能催化体系。重点研究了不同活性中心的微观结构及其在催化过程中的催化行为。单原子与其他催化物种的合理组合在催化复杂多步反应中显示出极大的应用潜力。尽管仍存在许多挑战，但它已成为当前SACs和多功能催化领域的一个新的研究热点。可以确定的是，用于复杂多步反应的SACs多活性位点设计的研究将继续发展，并在更广泛的应用领域获得进一步的成功。

详见：Zechuan Xu, Qingcheng Zhang, Zaimei Huang, Heng Chen, Jian Zhang, Wei Chen, Ge Meng & Dingsheng Wang. Sci. China Chem., 2023, doi: 10.1007/s11426-022-1427-0。

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【通讯作者简介】

孟格 2012年获青岛大学化学学士学位，2015年和2018年在北京化工大学分别获得硕士和博士学位。2018年师从李亚栋教授于清华大学担任博士后助理研究员。2021年至今在温州大学担任讲师。孟格博士致力于功能纳米材料的开发及其在电催化和储能方向的应用研究以及单原子催化剂的设计合成及其在多相催化领域的应用。

王定胜 2004年于中国科学技术大学化学物理系获理学学士学位，2009年于清华大学化学系获理学博士学位，2009至2012年在清华大学物理系从事博士后研究；2012年7月加入清华大学化学系，被聘为讲师；2012年12月，晋升为副教授；2015年获博士生导师资格。王定胜团队一直致力于无机纳米材料化学研究领域，以无机纳米合成化学为基础，主要从事金属纳米晶、团簇及单原子为主的无机功能纳米材料的合成、结构调控与催化性能研究。

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