Adv.Funct.Mater. 報道：一種在2D材料上制備金屬單原子的普適方法

前言

隨著催化劑的尺寸降低，催化活性一般呈現快速增加趨勢。因其高選擇性，高穩定性、高效率等優點，研究人員逐步開發了單原子催化劑。二維材料因其獨特的能帶電子結構柔性等優點而備受關注。如何將二維材料與單原子金屬的優點結合在一起，滿足不同領域的性能需求，亟需科研工作者開展相應的工作。

成果簡介

今日，來自澳大利亞科廷大學，美國斯坦福大學，美國橡樹嶺國家實驗室，中國科學院金屬研究所的研究者們提出一種簡單、綠色、普適的在二維材料上的單原子催化劑制備方法。他們提出一個種種子方法，利用碳氮化合物作為前驅體，去吸附分散金屬單原子初步得到單原子種子，然后將種子與基體二維材料如石墨烯，氮化硼，二硫化鉬等進行復合，通過熱解將單原子固定在二維材料表面，其中金屬單原子包括但不限制在鐵、鈷、鎳、銅、鈀、銀中的一種或者兩種復合結構。共同通訊作者為：科廷大學蔣三平教授，中科院金屬所劉暢研究員，美國橡樹嶺國家實驗室楊是賾博士，第一作者為趙石永，陳光需，周光敏博士。該成果發表在最新一期的 Advanced Functional Materials?上。

圖文解讀

?圖1.單原子種種子方法示意圖

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圖2.石墨烯上負載單原子鎳的結構表征

圖3.理論計算以及不同基體上分散單原子的結構表征

小結

綜上所述，作者利用碳氮化合物作為單原子金屬的分散劑，合成犧牲劑，初步制備出了單原子種子。在此基礎之上，與表面修飾的二維材料進行均勻復合，經過后續熱解處理過程實現了金屬單原子在二維結構上的錨定負載。該方法可以通過調控種子的含量，種類實現二維結構上單原子的控制合成，為實現異質催化等提供了新的思路。

文獻鏈接：A Universal Seeding Strategy to Synthesis Single Atom Catalysts on 2D Materials for Electrocatalytic Applications(Adv.Funct.Mater.,?https://doi.org/10.1002/adfm.201906157)

本文由作者供稿。

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