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與金屬納米粒子催化劑相比，單原子催化劑具有優(yōu)異的金屬利用率以及明確的反應(yīng)活性。對(duì)于考察單原子催化劑的結(jié)構(gòu)-功能，需要擔(dān)載基底表面的特定結(jié)合位點(diǎn)，并且需要均一的配位環(huán)境。

有鑒于此，加州大學(xué)潘曉晴、Phillip Christopher等考察擔(dān)載于暴露晶面為（001）和（101）晶面的TiO₂基底的單原子Pt催化劑的配位環(huán)境，并且研究單原子Pt催化劑的配位環(huán)境與反應(yīng)活性之間的關(guān)系。

本文要點(diǎn)：

（1）

發(fā)現(xiàn)Pt單原子能夠分布在（101）晶面上，而且Pt原子的結(jié)構(gòu)與模型相符。此外，發(fā)現(xiàn)由于（101）晶面上的Pt單原子與氣態(tài)反應(yīng)物之間的接觸可能性更低，因此（001）晶面上的Pt單原子的CO催化氧化活性比（101）晶面上的單原子活性低。

（2）

使用市售TiO₂基底修飾單原子Pt，在表面和體相都發(fā)現(xiàn)Pt單原子位點(diǎn)，這個(gè)現(xiàn)象說明研究單原子催化劑的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系非常困難。這項(xiàng)研究說明單原子催化劑配位環(huán)境的多變性，并且說明以往在設(shè)計(jì)單原子催化劑過程中被忽略的問題。

參考文獻(xiàn)

Zang, W., Lee, J., Tieu, P. et al. Distribution of Pt single atom coordination environments on anatase TiO₂ supports controls reactivity. Nat Commun 15, 998 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-45367-z

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45367-z