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氯堿工業為社會發展提供基本化學品，并且消耗大量的電能。通常氯堿反應包括兩個部分，HER（制氫反應，hydrogen evolution reaction）反應和CER反應（制氯反應，chlorine evolution reaction）。

目前氯堿催化反應主要應用的高性能催化劑是金屬陽極DSA（dimensional stable anode），這種DSA電極需要使用大量的Ru和Ir貴金屬。因此，人們希望發展新型催化劑。

有鑒于此，清華大學王定勝等報道提出一種修飾在單原子基底上的有機金屬催化劑。多羥基有機催化劑修飾到Pt單原子催化劑上，將有機催化劑與單原子催化劑之間結合起來，并且能夠加快HER反應和CER反應的速率，實現了超低的過電勢、快速反應動力學、非常高的質量活性。

本文要點：

（1）

這種催化劑達到10 mA cm^-2電流密度的HER和CER過電勢分別為21 mV和20 mV，當陰極和陽極都使用這種催化劑，體系在工業量級的工作環境所需的能源消耗比商用電催化體系降低1.2 %。

（2）

這種催化劑不僅非常新穎、催化活性非常高，而且基于非共價相互作用的設計原理。這項工作不僅發展了一種氯堿工業的高效催化劑，而且說明單原子材料能夠用于催化劑的基底，為單原子催化劑和有機分子催化劑提供了發展方向。

參考文獻

Jiarui Yang, Chenxi Zhu, Wen-Hao Li, Xusheng Zheng, Dingsheng Wang, Organocatalyst Supported by a Single-Atom Support Accelerates both Electrodes used in the Chlor-Alkali Industry via Modification of Non-Covalent Interactions, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202314382

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202314382