單原子催化劑（SACs）代表了納米級催化劑的最終尺寸限制，結(jié)合了均相和非均相催化劑的優(yōu)點(diǎn)。SAC具有分離的單原子活性位點(diǎn)，表現(xiàn)出高原子利用效率、獨(dú)特的催化活性和選擇性。在過去的幾十年里，同步輻射技術(shù)通過識別催化劑結(jié)構(gòu)和理解反應(yīng)機(jī)理，在研究單原子催化方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。深入理解與SACs相關(guān)的光譜技術(shù)和特征對于探索其催化活性來源以及為工業(yè)應(yīng)用設(shè)計高性能和穩(wěn)定的SACs非常重要。近日，中國科學(xué)院Su Xiaozhi、魏向軍、蘇州科技大學(xué)楊鴻斌、香港城市大學(xué)Liu Bin全面概述了基于X射線的同步輻射技術(shù)在反應(yīng)條件下用于結(jié)構(gòu)表征和SACs原位/操作表征的最新進(jìn)展。
本文要點(diǎn)：
1) 作者強(qiáng)調(diào)了SACs的光譜精細(xì)特征和結(jié)構(gòu)特征之間的相關(guān)性，以及它們的分析局限性。還討論了具有空間和時間分辨率IMST的發(fā)展及其在揭示SAC的結(jié)構(gòu)特征和反應(yīng)機(jī)制方面的意義。
2) 此外，作者還探討了使用光譜精細(xì)特性結(jié)合理論模擬研究活性中心態(tài)，以及利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法解決SAC中原子分布不均勻性帶來挑戰(zhàn)的光譜分析策略，同時設(shè)想了將人工智能與實(shí)驗無縫集成以實(shí)時監(jiān)測單原子催化過程的潛在應(yīng)用。
Yuhang Liu et.al Progress and challenges in structural, in situ and operando characterization of single-atom catalysts by X-ray based synchrotron radiation techniques Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D3CS00967J
https://doi.org/10.1039/D3CS00967J
