在工業(yè)催化過程中，特定官能團的選擇性轉(zhuǎn)化非常重要，但是仍然具有挑戰(zhàn)性。表面物種的吸附狀態(tài)是調(diào)控官能團轉(zhuǎn)化的關鍵因素，活性位點的均勻性決定了表面物種的吸附狀態(tài)。然而，傳統(tǒng)的納米金屬顆粒/團簇由于金屬原子數(shù)量、幾何形狀和形態(tài)的不一致，通常會導致不同幾何構型和局部配位環(huán)境的活性位點不均勻，進而導致表面物種的吸附狀態(tài)不同。因此，迫切希望調(diào)節(jié)活性位點的均勻性，以便催化轉(zhuǎn)變能更好地限制在期望的方向上。
基于此，清華大學朱永法教授和江南大學婁陽教授（共同通訊作者）等人報道了原子分散在各種載體上的均勻活性位點的構建策略和表征技術的最新進展。在文中，作者詳細研究了原子分散在各種載體上的均勻活性位點的構建策略和表征技術。特別是，仔細討論了它們在各種化學反應中促進催化性能的獨特行為，包括選擇性氫化、選擇性氧化、Suzuki偶聯(lián)和其他催化反應。此外，作者還著重介紹了單原子催化劑（SACs）在反應條件下活性位點的動態(tài)演化和工業(yè)應用。最后，作者指出了當前的挑戰(zhàn)和前沿，并提供了這一蓬勃發(fā)展的領域的前景。在各種催化轉(zhuǎn)化過程中，單原子活性位的均勻性對催化轉(zhuǎn)化的活性和選擇性具有重要的調(diào)節(jié)作用。其中，SACs的穩(wěn)定性是維持單原子位點均勻性的前提，應通過缺陷工程、空間約束和摻雜策略來穩(wěn)定SACs，以維持原始的均勻性，同時需要進一步探索促進催化的機理。還應該發(fā)展更多的原位表征技術來獲得反應過程中活性位點均勻性的原位信息。在SACs應用于工業(yè)前，還要解決以下問題：（1）單原子位點的低密度阻礙了效率的提高；（2）如何大規(guī)模制造SACs仍然具有挑戰(zhàn)性；（3）通過更深入的了解來指導合理設計適用的SACs。Thickness-dependent piezo-photo-responsive behavior of ZnAl-layered double hydroxide for wastewater remediation. Adv. Sci., 2022, DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107583.https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107583.
